مقدمة
اختبار تفاعل البلمرة المتسلسل (PCR) هو اختبار جزيئي يستخدم لتكرار جزء من الحمض النووي. يستخدم هذا الاختبار على نطاق واسع في الطب والبيولوجيا الجزيئية والطب الشرعي والبيئة.
أنواع اختبارات تفاعل البلمرة المتسلسل
تختلف أنواع اختبارات PCR في طريقة تحديد هدفها الجزيئي. وتشمل الأنواع الأكثر شيوعًا ما يلي:
تفاعل البلمرة المتسلسل التقليدي: يعتمد هذا النوع من تفاعل البلمرة المتسلسل على استخدام زوج من الأوليجونوكليوتيدات لتضخيم منطقة محددة من الحمض النووي. وهو النوع الأكثر شيوعًا من تفاعل البلمرة المتسلسل ويستخدم في مجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك الكشف عن مسببات الأمراض والطفرة الجينية وفحص البصمة الوراثية.
تفاعل البلمرة المتسلسل في الوقت الحقيقي: يسمح هذا النوع من تفاعل البلمرة المتسلسل بتقدير كمية الحمض النووي المستهدف أثناء تضخيمه. هذا يجعله مفيدًا للتطبيقات التي تتطلب تحديدًا كميًا دقيقًا للحمض النووي، مثل قياس العبء الفيروسي أو تعبير الجين.
تفاعل البلمرة المتسلسل المتعدد الإزاحة: يعتمد هذا النوع من تفاعل البلمرة المتسلسل على استخدام إنزيم بوليمراز الحمض النووي خاص لإزاحة شريط قالب الحمض النووي. هذا يسمح بتضخيم مناطق طويلة من الحمض النووي، مما يجعله مفيدًا للتسلسل الجينومي وفحص الطفرة الجينية.
تفاعل البلمرة المتسلسل المُتعدد الإزاحة المحدد: يسمح هذا النوع من تفاعل البلمرة المتسلسل بتضخيم مناطق محددة من الحمض النووي فقط. هذا يجعله مفيدًا للتطبيقات التي تتطلب تحديدًا عاليًا للهدف الجزيئي، مثل الكشف عن مسببات الأمراض أو الطفرة الجينية.
خطوات إجراء اختبار تفاعل البلمرة المتسلسل
تتضمن خطوات إجراء اختبار تفاعل البلمرة المتسلسل ما يلي:
تحضير العينة: يتم عادةً تحضير العينة عن طريق استخراج الحمض النووي من عينة سريرية، مثل الدم أو البول أو مسحة الحلق.
إعداد خليط تفاعل البوليميراز المتسلسل: يتكون خليط تفاعل البوليميراز المتسلسل من الحمض النووي المستهدف، وبادئات البوليميراز المتسلسل، وإنزيم بوليمرلاز الحمض النووي، والدنا نيوكليوتيدات، وبعض المكونات الأخرى.
تضخيم الحمض النووي: يتم وضع خليط تفاعل البوليميراز المتسلسل في جهاز خاص يسمى مقياس الحرارة الدوراني. يقوم هذا الجهاز بتسخين الخليط وتبريده في دورات متكررة. يتسبب هذا في فصل شرائط الحمض النووي وتضخيمها.
الكشف عن الحمض النووي: بعد اكتمال التضخيم، يتم الكشف عن الحمض النووي المستهدف باستخدام تقنية مناسبة. وتشمل التقنيات الأكثر شيوعًا ما يلي:
الهجرة الكهربائية: يتم تحميل العينة على هلام كهربائي وتشغيل تيار كهربائي من خلالها. ينتقل الحمض النووي عبر الهلام بسرعات مختلفة اعتمادًا على حجمه. ويمكن بعد ذلك رؤية الحمض النووي المستهدف كشريط على الهلام.
التسلسل: يتم استخدام إنزيمات التسلسل لقراءة تسلسل الحمض النووي المستهدف. هذا يسمح بتحديد تسلسل الحمض النووي الدقيق للنموذج المستهدف.
المسبار الوراثي: يتم استخدام جزيئات الحمض النووي القصيرة التي تكملية للتسلسل المستهدف للكشف عن الحمض النووي المستهدف. عندما ترتبط المسبار بالحمض النووي المستهدف، فإنها تنتج إشارة يمكن اكتشافها.
تطبيقات اختبار تفاعل البلمرة المتسلسل
تستخدم اختبارات تفاعل البلمرة المتسلسل على نطاق واسع في مجموعة متنوعة من التطبيقات، بما في ذلك:
الكشف عن مسببات الأمراض: يمكن استخدام اختبارات تفاعل البلمرة المتسلسل للكشف عن مسببات الأمراض، مثل البكتيريا والفيروسات والطف