Keyingi yillarda kimyo texnologiyada organik moddalarni

So'nggi hayajonli savollardan biri: PCR diagnostikasi qanchalik aniq?

PCR tahlil qilish uchun 3 ta ta'rif mavjud:

1. Aniqlik (mumkin bo'lgan aniqlanish yoki yuqtirishning yo'qligi ehtimoli yuqori).
2. o'ziga xoslik (aniq infektsiyani aniqlashning aniqligi).
3. sezuvchanlik (o'rganilayotgan namunadagi patogenlar genetik materialining oz miqdori bo'lsa ham infektsiya aniqlanadi).

Polimeraza zanjirli reaktsiyasi deyarli noto'g'ri-ijobiy natijalar beradi (ya'ni infektsiyaning yo'qligi haqida ijobiy namunalar yo'q). Soxta salbiy natijalar kamdan kam kuzatiladi (tez-tez bu odamda faol infektsiyaning yo'qligi bilan bog'liq). Masalan, latent infektsiya, faoliyat tashqari boshqa surunkali INFEKTSION.

 

Kontent

1970-yillarning boshlarida Norvegiya olimi Kjell Kleppe Nobel mukofoti laureati Xara Gobinda Qur'onning laboratoriyasidan DNKni kuchaytiradigan usulni taklif etdi. Bu usul bir juft qisqa strandli DNK molekulalarini - sintetik primerlarni [1] qo'llagan. Biroq, o'sha paytda bu g'oyani amalga oshmadi. Polimeraza zanjiri reaktsiyasi (PCR) 1983 yilda amerikalik biokimyos Kari Mullis tomonidan ixtiro qilingan [2] [3]. Uning maqsadi DNKning polimerazini ishlatib, asl DNKning molekulalarini ketma-ket ikki marta takrorlash jarayonida DNKni kuchaytirishga imkon beradigan usulni yaratish edi. PCR usuli bo'yicha birinchi nashr 1985-yil noyabrda Science [4] jurnalida paydo bo'ldi. Ushbu usul molekulyar biologiya va tibbiyotni inqilob qildi. 1993 yilda Kari Mullis Kimyo bo'yicha Nobel mukofoti oldi. [5].

Usulni ishlatish boshida har bir isitish va sovutish davridan keyin DNK polimerazini DNK spiral zanjirlarini ajratish uchun zarur bo'lgan yuqori haroratda inaktive qilinganligi uchun reaktsiya aralashmasiga qo'shilishi kerak edi. Reaktsiya jarayoni ko'p vaqt va fermentni talab qiladigan nisbatan samarasiz edi. 1986 yilda polimeraza zanjiri reaktsiyasi usuli sezilarli yaxshilandi. Termofil bakteriyalardan DNK polimerazlarini qo'llash taklif etildi [6]. Ushbu fermentlar termostabl bo'lib, ko'p reaktsiyalarga dosh bera oldi. Ulardan foydalanish PCRni soddalashtirish va avtomatlashtirishga imkon berdi. Birinchi termostabl DNK polimerazlardan biri bakteriyalardan ajratilgan Thermus aquaticatic va nomi bilan atalgan Taq-polimeraza. Ushbu polimerazning kamchiliklari noto'g'ri nukleotidin kiritilish ehtimoli juda yuqori, chunki bu fermentda xatolarni tuzatish uchun mexanizmlar mavjud emas (3 '→ 5'-eksonukleaz faolligi). Polimeraza Pfu va Pwo, bu mexanizmga ega, ulardan foydalanish DNKdagi mutatsiyalar sonini sezilarli darajada kamaytiradi, ammo ularning tezligi (ishchanligi) Taq. Endi aralashmani qo'llang Taq va Pfubir vaqtning o'zida yuqori sifatli suratini va yuqori replikatsiya aniqligini ta'minlash.

Metodni kashf etish vaqtida Carey Mullis Cetus'ta (Cetus korporatsiyasi) PCR usulini patentlashtirgan sintetik kimyogar (u keyinchalik genomik DNK bilan hibridlash orqali nuqta mutatsiyalarini aniqlash uchun ishlatilgan oligonükleotidlarni sintez qildi) ishladi. 1992 yilda Cetus patent huquqi va patentga bo'lgan huquqni sotdi Taq-Polimeraz kompaniyasi Hofman-La Roche kompaniyasiga 300 million dollar ajratdi. Biroq, bu aniq Taq1980-yillarda sovet biokimyologlari A Kaledin, A. Slusarenko va S. Gorodetskiy, [7] va ushbu sovet nashridan 4 yil ilgari, ya'ni 1976 yilda amerikalik biokimyatorlar Alis Chien, David B. Edgar va Jon M. Trela. [8] Shu munosabat bilan, Promega kompaniyasi Roshni ushbu fermentga bo'lgan mutlaq huquqlardan voz kechishga majburlash uchun sud tartibida harakat qildi [9]. PCR uchun AQSh patent 2005 yil mart oyida tugagan.

Usul sun'iy sharoitda fermentlar yordamida DNK nuklein kislotasining muayyan qismini takroriy selektiv nusxalashga asoslanadi (in vitro). Bunday holda, faqat belgilangan shartlarga javob beradigan maydon faqatgina o'rganilayotgan namunada mavjud bo'lsa ko'chiriladi. Jonli organizmlarda DNKning amplifikatsiyasidan farqli o'laroq (replikatsiya) DNKning nisbatan qisqa qismlari PCR bilan kuchaytiriladi. An'anaviy PCR jarayonida kopyalanacak DNK qismlarining uzunligi 3000 bazadan ko'p emas (3 kbp [10]). Turli xil polimerazlarning aralashmasi yordamida qo'shimchalardan foydalanish va ma'lum sharoitlarda PCR fragmentining uzunligi 20-40 ming tayanch juftligiga erishishi mumkin. Eukaryotik hujayraning xromosomal DNKning uzunligidan ancha past. Misol uchun, inson genomida taxminan 3 mlrd. Tayanch juftligi mavjud [11].