واکنش زنجیره ای پلیمراز بلادرنگ (PCR) یک تکنیک انقلابی در زیست شناسی مولکولی است که روش دانشمندان را برای تجزیه و تحلیل و کمیت اسیدهای نوکلئیک تغییر داده است. این روش قدرتمند امکان نظارت در زمان واقعی تقویت DNA را فراهم می کند و آن را به ابزاری ضروری در زمینه های مختلف از جمله تشخیص، ژنتیک، میکروبیولوژی و علوم محیطی تبدیل می کند. در این مقاله، به اصول PCR بلادرنگ، کاربردهای آن و اهمیت آن در تحقیقات مدرن خواهیم پرداخت. پس تا آخر این مقاله ما را همراهی کنید.
مبانی Real-Time PCR
PCR یک تکنیک بیولوژی مولکولی است که یک توالی DNA خاص را با ساختن کپی های متعدد از آن تقویت می کند. Real-time PCR که به عنوان کمی PCR (qPCR) نیز شناخته می شود، این فرآیند را با ارائه نظارت مداوم بر تقویت DNA افزایش می دهد. متکی بر اصول فلورسانس و استفاده از ابزارهای تخصصی به نام ماشین‌های Real-time PCR یا سیکلرهای حرارتی است.
بی شک با این ر.ش شما نمیتوانید مشکلات گوارشی خود را گیدا کنید و یا به درمان آن ها بپردازید. چرا که این دو معقوله جدایی هستند و برای بهبود کامل این مشکلات شما باید به دنبال پرفسور کبد در تهران و یا در سایر شهرهای ایران باشید تا بتواند با تشخیص درست به درمان شما بپردازد و شما از بیماری های گوارشی خود رها شوید.
اجزای اصلی PCR Real-Time:
الگوی DNA
توالی DNA هدفی که باید تقویت شود، مانند ژن مورد نظر یا DNA پاتوژن.
پرایمرها
توالی های DNA کوتاه طراحی شده برای اتصال به نواحی خاص در کنار DNA هدف و شروع همانندسازی DNA.
پروب
یک مولکول فلورسنت متصل به یک توالی DNA خاص که به عنوان پروب TaqMan شناخته می شود، که پس از اتصال به DNA هدف، فلورسانس منتشر می کند.
DNA پلیمراز
آنزیمی که مسئول تکثیر DNA است، معمولاً Taq polymerase که در برابر حرارت مقاوم است و از باکتری های گرمادوست مشتق می شود.
چرخه حرارتی
ابزاری که تغییرات دما را تنظیم می کند، چرخه مکرر دناتوره شدن DNA، بازپخت پرایمر و گسترش را امکان پذیر می کند.
اصول کار PCR Real-Time
دناتوره سازی
الگوی DNA برای جداسازی دو رشته مکمل آن حرارت داده می شود.
بازپخت
دما کاهش می یابد تا پرایمرها به توالی های مکمل خود در قالب DNA متصل شوند.
پسوند
DNA پلیمراز با افزودن نوکلئوتیدهای مکمل، پرایمرها را گسترش می دهد و رشته های DNA جدیدی ایجاد می کند.
تشخیص فلورسانس
در طول هر چرخه، کاوشگر TaqMan به توالی مکمل خود در DNA تقویت شده متصل می شود. همانطور که پلیمریزاسیون DNA ادامه می یابد، کاوشگر جدا می شود و مولکول فلورسنت را از خاموش کننده جدا می کند. این منجر به افزایش شدت فلورسانس می شود که توسط دستگاه PCR بلادرنگ ثبت می شود.
کاربردهای Real-Time PCR
کمی سازی بیان ژن
Real-time PCR به طور گسترده ای برای اندازه گیری سطوح بیان ژن های خاص استفاده می شود. این در درک تنظیم ژن، مکانیسم های بیماری و توسعه دارو بسیار مهم است.
تشخیص پاتوژن
نقش اساسی در شناسایی و تعیین کمیت عوامل بیماری‌زا مانند ویروس‌ها، باکتری‌ها و قارچ‌ها دارد و آن را در تشخیص بالینی و اپیدمیولوژی ضروری می‌کند.
آزمایش ژنتیکی
Real-time PCR در آزمایش ژنتیکی برای شناسایی جهش ها، حذف ها و سایر تغییرات ژنتیکی مرتبط با بیماری های ارثی استفاده می شود.
پایش محیطی
محققان از PCR بلادرنگ برای شناسایی و تعیین کمیت آلاینده‌های محیطی از جمله آلاینده‌ها و جمعیت‌های میکروبی در آب، خاک و هوا استفاده می‌کنند.
تجزیه و تحلیل پزشکی قانونی
Real-time PCR در علم پزشکی قانونی برای پروفایل DNA و شناسایی افراد از نمونه های بیولوژیکی استفاده می شود.
در دنیای امروزه تکنولوژی به یکی از عوامل مهم در زندگی ما تبدیل شده است. با هربار پیشرفت تکنولوژی ما شگفت زده میشویم. پیشرفت تکنولوژی و هوش مصنوعی در زمینه پزشکی، به پزشک ها در درمان و تشخیص بیماری ها کمک بزرگی کرده است. از بهترین پیشرفت ها میتوان به حسگرهای مراقبت دوره بارداری اشاره کرد که مانند یک پزشک 24 ساعته همراه مادر است و علائم خود و جنینش را مورد بررسی قرار میدهد تا خطری هیچ یک از آن ها را تهدید نکند. Real-Time PCR نیز همانند این حسگرها کمک بسیار زیادی به افراد میکنندو یکی از عوامل مهم در دنیای پزشکی است.
جمع بندی
Real-time PCR با امکان تجزیه و تحلیل دقیق و کمی اسیدهای نوکلئیک، بیولوژی مولکولی را متحول کرده است. کاربردهای آن در رشته های مختلف علمی، از درک بیان ژن و ژنتیک گرفته تا تشخیص بیماری ها و نظارت بر محیط را شامل می شود. همانطور که فناوری به پیشرفت خود ادامه می دهد، بدون شک PCR بلادرنگ سنگ بنای ابزار محققان و پزشکان خواهد بود و آینده زیست شناسی مولکولی و تشخیص را شکل می دهد.
