ما هو تحليل pcr

المقدمة

تحليل PCR (تفاعل البوليمراز المتسلسل) هو تقنية رئيسية في علم الأحياء الجزيئي تُستخدم لتضخيم كميات صغيرة من الحمض النووي. ويستخدم في مجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك التشخيص الطبي، والطب الشرعي، والبحث العلمي.

مبدأ تحليل PCR

يعتمد تحليل PCR على مبدأ تضخيم الحمض النووي. يتكون الحمض النووي من أربع قواعد نيتروجينية: الأدينين (A)، السيتوزين (C)، الجوانين (G)، والثيمين (T). ترتبط هذه القواعد النيتروجينية ببعضها البعض بطريقة معينة لتكوين تسلسل فريد. عندما يتم تسخين الحمض النووي إلى درجة حرارة عالية، فإن روابط الهيدروجين التي تربط القواعد النيتروجينية ببعضها البعض تنكسر، مما يتسبب في انفصال الشريطين عن بعضهما البعض. وهذا ما يسمى بمرحلة الفصل.

بعد ذلك، يتم تبريد الحمض النووي إلى درجة حرارة منخفضة، مما يسمح لقواعد النيتروجينية بالارتباط ببعضها البعض مرة أخرى. وهذا ما يسمى بمرحلة التوهج. يتم بعد ذلك تسخين الحمض النووي مرة أخرى إلى درجة حرارة عالية، مما يتسبب في تكرار عملية الفصل والتوحيد. وتكرر هذه العملية من 30 إلى 40 مرة، مما ينتج عنه تضخيم كبير في كمية الحمض النووي.

مكونات تحليل PCR

يتكون تحليل PCR من المكونات التالية:

قالب الحمض النووي: هو عينة الحمض النووي التي سيتم تضخيمها.

البادئات: هي قطع قصيرة من الحمض النووي التي تكون مكملة لتسلسلات الحمض النووي الموجودة على جانبي المنطقة المستهدفة.

إنزيم بوليمراز الحمض النووي: هو إنزيم يقوم بتجميع نسخة جديدة من الحمض النووي باستخدام قالب الحمض النووي كدليل.

النوكليوتيدات: هي اللبنات الأساسية للحمض النووي.

خطوات تحليل PCR

يتكون تحليل PCR من الخطوات التالية:

التحضير: يتم تحضير عينة الحمض النووي عن طريق استخراجها من العينة.

إعداد خليط التفاعل: يتم إعداد خليط التفاعل عن طريق خلط قالب الحمض النووي، والبادئات، وإنزيم بوليمراز الحمض النووي، والنوكليوتيدات في أنبوب تفاعل.

التضخيم الحراري: يتم وضع أنبوب التفاعل في جهاز التضخيم الحراري، والذي يقوم بتسخين وتبريد أنبوب التفاعل وفقًا لبرنامج محدد.

التحليل: بعد اكتمال التضخيم الحراري، يتم تحليل المنتجات عن طريق الفصل الكهربائي أو تسلسل الحمض النووي.

تطبيقات تحليل PCR

يستخدم تحليل PCR في مجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك:

التشخيص الطبي: يستخدم تحليل PCR لتشخيص مجموعة واسعة من الأمراض المعدية، بما في ذلك فيروس نقص المناعة البشرية (HIV)، والتهاب الكبد الوبائي B (HBV)، وفيروس الهربس البسيط (HSV).

الطب الشرعي: يستخدم تحليل PCR لتحديد هوية الأفراد من عينات الحمض النووي، مثل عينات الدم أو اللعاب أو الشعر.

البحث العلمي: يستخدم تحليل PCR لدراسة مجموعة واسعة من الموضوعات، بما في ذلك تطور الكائنات الحية، والتعبير الجيني، والتنظيم الجيني.

مزايا وعيوب تحليل PCR

يتمتع تحليل PCR بالمزايا التالية:

الحساسية: يمكن لـتحليل PCR الكشف عن كميات صغيرة جدًا من الحمض النووي.

النوعية: يمكن لـتحليل PCR تضخيم تسلسلات محددة من الحمض النووي فقط.

السرعة: يمكن إجراء تحليل PCR في غضون ساعات قليلة.

وتشمل عيوب تحليل PCR ما يلي:

التكلفة: يمكن أن يكون تحليل PCR مكلفًا.

تعقيد: يتطلب تحليل PCR معدات ومواد متخصصة.

خطر التلوث: يمكن أن يتلوث تحليل PCR بسهولة بالحامض النووي من مصادر أخرى.

الخاتمة

تحليل PCR هو تقنية رئيسية في علم الأحياء الجزيئي تُستخدم لتضخيم كميات صغيرة من الحمض النووي. ويستخدم في مجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك التشخيص الطبي، والطب الشرعي، والبحث العلمي.