Pcr là gì

     

Đến nay, với những bệnh lây lan trùng, ngành y vẫn áp dụng định đề Koch là nên chỉ ra vi sinh vật dụng gây bệnh.PCR là xét nghiêm “định danh” ở mức gene phân tử có giá trị không nhỏ giúp chẩn đoán không ít căn bệnh dịch khó trước đây.

Bạn đang xem: Pcr là gì

*

PCR là gì? lịch sử phát minh ra nó?

PCR (Chuỗi phản bội ứng Polymerase, Polymerase Chain Reaction) là chuyên môn phát hiện and (hoặc ARN) của mầm bệnh hiện hữu trong dịch phẩm nhở vào bội phản ứng chuỗi enzyme polymerase khuếch đại lên cả triệu lần trong một thời gian ngắn. Nhờ vào PCR, xuất phát điểm từ một mẫu rất nhỏ AND (ARN), như từ một giọt máu, một tua tóc hay chỉ một tế bào… chống xét nghiệm có thể nhân lên, cường điệu ra sản phẩm triệu bản cho các quá trình khảo sát, xác minh tiếp theo.

PCR được sáng tạo bởi Kary Mullis, công ty sinh học Cetus, Emeryville, California, Hoa Kỳ, năm 1983. Bên trên Scientific American, Mullis nhận định về kỹ thuật của mình: "Bắt đầu với một phân tử DNA di truyền, PCR rất có thể tạo ra 100 tỷ phân tử y chang trong 1 trong các buổi chiều. Làm phản ứng rất đơn giản thực hiện. Nó không cần nhiều hơn nữa một ống nghiệm, một vài thuốc thử đơn giản và dễ dàng và nguồn nhiệt". Và với phát minh đặc biệt này, Kary Mullis đã chia sẻ giải thưởng Nobel chất hóa học với Michael Smith năm 1993.

PCR vận hành ra sao?

Nguyên lý hoạt động của PCR là cần sử dụng enzyme trùng hợp polymerase để hối hả tạo ra một lượng mập các phiên bản sao xuất phát điểm từ 1 đoạn & (ARN) chọn lọc.

Quy trình triển khai PCR qua cha bước chính: biến đổi tính; kết hợp; và không ngừng mở rộng (extension), lặp lại từ 30-40 chu kỳ. Quy trình được thực hiện trên một trang bị quay tự động, một thiết bị có tác dụng nóng nhanh và làm lạnh các ống nghiệm chứa hỗn hợp phản ứng.

*

* trở thành tính (denaturation) triển khai ở 94o C, giúp tua xoắn kép DNA tách bóc thành nhì đoạn DNA chuỗi đơn.

* Ủ kết hợp (annealing) tiến hành ở 54o C, những cặp mồi kết hợp với "mẫu" chuỗi đơn, enzyme polymerase đã tích hợp và bước đầu sao chép mẫu.

* mở rộng (extension) triển khai ở 72o C, polymerase tổng hợp các chuỗi DNA bổ sung cập nhật cho mẫu được ghép với mồi, tạo nên một phân tử DNA sợi kép.

Các chu kỳ luân hồi được đi lặp lại nhiều lần, nhiều bạn dạng sao được tạo ra và số lượng bản sao của mẫu được tăng theo cung cấp số nhân.

Đặc biệt, với các virus RNA, như HIV, sởi, quai bị, ZIKA… chống xét nghiệm sẽ dùng enzyme sao chép ngược reverse trancriptase (RT) để chuyển đổi đoạn RNA của virus thành DNA rồi thực hiện PCR, xét nghiệm này gọi là RT-PCR (Reverse Transcriptase-Polymerase Chain Reaction). Kỹ thuật này có hai giai đoạn:

* Tổng hòa hợp DNA bổ sung từ RNA bằng vào enzyme sao chép ngược (RT),

* khuếch đại DNA bổ sung cập nhật này bởi PCR thiết yếu thống.

*

Những ứng dụng của PCR

Kỹ thuật PCR chất nhận được con người nhân lên cả triệu đoạn và (ARN) trong thời gian rất ngắn. Bởi vì thế, hiện nay PCR đang trở thành công vắt thiết yếu cho các nhà sinh học, phòng nghiên cứu pháp y, di truyền… vận dụng để chẩn đoán bệnh di truyền, xác minh vi khuẩn cùng virus, lấy lốt DNA vân tay, nghiên cứu và phân tích sự tiến hóa của bé người, nhân phiên bản DNA của xác ướp, xác minh quan hệ tiết thống tốt sinh học.v.v...

Xem thêm: Phần Mềm Nói Chuyện Với Người Nước Ngoài Học Tiếng Anh Miễn Phí 2022

Riêng trong lãnh vực y tế, PCR góp chẩn đoán một số bệnh đặc hiệu, liên quan di truyền phân tử mà các phương thức xét nghiệm truyền thống lâu đời không thể làm được.Cụ thể xét nghiệm sinh học phân tử PCR và RT-PCR giúp chẩn đoán chính xác các bệnh như:

* phạt hiện những mầm bệnh dịch không thể nuôi ghép thường quy được như những virus (viêm gan B, viêm gan C, Dengue, HIV, Herpes, CMV, EBV, HPV, virus SARS, H5N1...), các vi trùng (Chlamydia, Legionella, Mycoplasma, Treponema pallidum...).

* phát hiện các vi khuẩn bệnh dịch lây tình dục (sex transmitted diseases STDs (Chlamydia, Legionella, Mycoplasma, Treponema pallidum...).

* phân phát hiện các tác nhân nuôi cấy thất bại vì chưng ít có mặt trong căn bệnh phẩm, rất chậm rì rì phát triển, hay đã trở nên điều trị chống sinh trước đó (lao thua kém nuôi cấy, viêm màng óc mủ mất đầu...).

* Phát hiện tại nhanh các chủng vi khuẩn Dengue của dịch sốt xuất huyết.

* Phát hiện tại mầm mống của bệnh ung thư (HPV trong ung thư cổ tử cung, phạt hiện ren APC vào ung thư đại tràng, gen BRCA1, BRCA2 vào ung thư vú, gen TPMT vào bệnh bạch cầu trẻ em, ren Rb-105 trong u nguyên bào lưới, gene NF-1,2 vào u xơ thần kinh, gene IgH với TCRy vào u lympho không Hodgkin...)

* phân tích về hệ chống nguyên bạch huyết cầu người (HLA, human lymphocyte antigen)...

* phân phát hiện những chủng vi khuẩn kháng dung dịch như S.aureus MRSA, các vi trùng sinh ESBL betalactamase, hay carbapenemase...)

* xác định độc tố của vi sinh vật: Tiểu đơn vị A của độc tố ruột không chịu nhiệt của Escherichia coli.

* Trong technology sinh học, xét nghiệm sinh học phân tử PCR được sử dụng trong việc lập bạn dạng đồ gen, phát hiện gene, loại hoá gene, lời giải trình từ ADN...

Ưu, điểm yếu kém của PCR

Ưu điểm

Xét nghiệm PCR có khá nhiều ưu điểm vượt trội hơn nhiều so cùng với xét nghiệm thường thì khác như: (1) Cho công dụng xét nghiệm nhanh, không quá 5 giờ kể từ khi bước đầu làm xét nghiệm; (2) Độ quánh hiệu siêu cao; (3) phát hiện được nhiều tác nhân vi sinh đồ gia dụng gây bệnh mà phòng thể nghiệm hóa, sinh giỏi miễn dịch truyền thống không phát hiện tại được (4) Cho hiệu quả định lượng số copies virus, cung ứng bác sĩ điều trị reviews giai đoạn, kết quả điều trị, cùng tiên lượng bệnh; (5) phạt hiện những đột biến đổi gene tạo ung thư, và những bệnh di truyền khác...nhằm có biện pháp phòng đề phòng bệnh.

Nhược điểm

Các điểm yếu của xét nghiệm PCR hiện tại: (1) Phải có labo hiện đại, chuẩn mực. Ngoài labo hiện đại, PCR cũng yên cầu kỹ thuật viên, bác sĩ bắt buộc có trình độ chuyên môn chuyên môn cao, (2) ngân sách xét nghiệm PCR còn khá cao; với (3) vài ba trường phù hợp như đã cần sử dụng kháng sinh, rước hay bảo quản bệnh phẩm sai quy cách có thể ức chế PCR khiến cho độ nhạy cảm của xét nghiệm thấp.

Đôi điều bàn luận

Trong y khoa, chẩn đoán xác định nguyên nhân nền tảng (root cause) của tình trạng bệnh là khâu đầu tiên và quan trọng đặc biệt nhất. Đặc biệt, trong số bệnh lây truyền trùng, cho tới nay ngành y vẫn vận dụng định đề Koch (Koch's postulates) chuyển ra từ thời điểm năm 1884 “Tiêu chuẩn vàng nhằm chẩn căn bệnh nhiễm là đã cho thấy vi sinh trang bị gây bệnh”. Trong thực tiễn lâm sàng, vô cùng khó có được nguyên tắc Koch này vì: (1) lượng vi sinh vật quá ít nặng nề hoặc không phân lập đươc, (2) vi sinh thứ nhân lên thừa chậm, ko kịp mang đến khâu chữa bệnh đặc hiệu; (3) nhiều yếu tố ảnh hưởng lên việc thu thập bệnh phẩm.

Xem thêm: Có Phải Em Về Trong Đêm Nay, Có Phải Em Về Đêm Nay (Nguyên Sa

Theo lý thuyết, PCR là xét nghiệm “định danh” (identify) ở tầm mức phân tử, cỗ gene dt hiện đại, nên gồm độ quánh hiệu (specificity) siêu cao, sát tuyệt đối thỏa mãn nhu cầu “định đề Koch” để xác định bệnh. Cùng với enzyme polymerase, một chủng loại ADN (ARN) vô cùng nhỏ, labo xét nghiệm dễ dãi nhân lên cả ngàn, triệu lần trong khoảng thời hạn rất ngắn (khoảng 5 giờ), khiến cho việc thừa nhận diện mầm dịch quá dễ dàng, dễ dãi và điều trị kịp thời hơn. Bởi vì đó, bây giờ PCR được ứng dụng khá rộng rãi trong y tế để xác định chẩn đoán.

Tuy có không ít ưu điểm, nhưng tương tự như các xét nghiệm chẩn đoán khác, PCR vẫn có nhược điểm “chết người” là độ nhạy bén (sensitivity, Se) trong một số trong những bệnh phẩm còn thấp, nghĩa là mang đến “âm tính giả” còn cao. Điển hình là PCR trong dịch viêm màng não lao (tuberculous meningitis), một bệnh yên cầu phải chẩn đoán và chữa bệnh sớm nhằm tiên lượng tốt và không nhiều biến, di chứng. Mặc dù PCR lao mang lại dịch óc tủy tất cả độ sệt hiệu Sp cao gần hoàn hảo nhất 98%, tuy vậy độ nhạy bén Se lại rất thấp 56%. Bởi thế, những bác sĩ lâm sàng hay phải: (1) làm PCR lao thêm trên những mẫu khác, như máu, nước tiểu, đờm, dịch màng phổi, màng bụng; và (2) có tác dụng thêm những xét nghiệm khác ví như IDR, soi đàm, chụp phổi…

TS.BS nai lưng Bá Thoại,Uỷ viên BCH Hội Nội ngày tiết Việt Nam

TÀI LIỆU THAM KHẢO<1> PCR (Polymerase Chain Reaction)https://www.medicinenet.com/pcr_polymerase_chain_reaction/article.htm<2> PCR in diagnosis of infection: Detection of bacteria in cerebrospinal fluidshttps://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC119969/<3> How does the PCR work ?https://www.youtube.com/watch?v=3XPAp6dgl14<4> Polymerase Chain Reaction (PCR)https://www.youtube.com/watch?v=iQsu3Kz9NYo<5> Basic Principles of RT-qPCRhttps://www.thermofisher.com/vn/en/home/brands/thermo-scientific/molecular-biology/molecular-biology-learning-center/molecular-biology-resource-library/spotlight-articles/basic-principles-rt-qpcr.html<6> Reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR)https://www.khanacademy.org/test-prep/mcat/biological-sciences-practice/biological-sciences-practice-tut/e/reverse-transcriptase-polymerase-chain-reaction--rt-pcr--of-a-uv-dependent-gene<7> RT PCR (Reverse transcription PCR)https://www.slideshare.net/iqrawazir7/rt-pcr-reverse-transcription-pcr<8> Diagnostic accuracy of nucleic acid amplification tests for tuberculous meningitis: a systematic reviews and meta-analysishttps://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14522262<9> Nucleic acid amplification tests in the diagnosis of tuberculous pleuritis: a systematic reviews and meta-analysishttps://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC387423/<10> Diagnosed tuberculous meningitis using cerebrospinal fluid polymerase chain reaction in patients hospitalized with the diagnosis of meningitis in referral hospitals in Isfahanhttps://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4468224/