Wat is PCR-analyse?
Polymerase-kettingreactie (PCR) -analyse is een laboratoriumtechniek die is ontworpen om kleine hoeveelheden DNA in een monster te identificeren door een proces dat bekend staat als -versterking. Tijdens PCR-amplificatie wordt het betreffende DNA herhaaldelijk gekopieerd totdat er voldoende is voor analyse en detectie. PCR kan bijvoorbeeld worden gebruikt om kleine hoeveelheden DNA te identificeren van de organismen die gonorroe of chlamydia veroorzaken die in een urinemonster aanwezig zijn.
Hoe werkt PCR?
De eerste stap in PCR is om het monster te verwarmen zodat het dubbelstrengs DNA wordt gescheiden in twee afzonderlijke strengen – dit wordt denaturatiegenoemd. Vervolgens worden primers, korte DNA-monsters die overeenkomen met de uiteinden van de DNA-sequentie van belang, gecombineerd met het monster-DNA. Hierna wordt een DNA polymerase gebruikt om DNA-replicatie op de primerlocatie te starten. Uiteindelijk wordt het DNA verwarmd om de strengen nog een keer te scheiden en begint het hele PCR-proces opnieuw.
De hoeveelheid van het van belang zijnde DNA-segment in het monster neemt exponentieel toe met elke PCR-cyclus: één kopie wordt twee, wordt dan vier, wordt vervolgens acht, enz; dus in het algemeen zijn slechts 20 tot 40 cycli nodig om te bepalen of het betreffende DNA aanwezig is (en, als dit het geval is, om een voldoende monster voor analyse te verschaffen).
Alle stappen van een polymerasekettingreactie – het DNA denatureren, de primers aanbrengen en het DNA verlengen – gebeuren bij verschillende temperaturen, dus nadat het eerste mengsel is samengesteld, kunnen de stappen worden gecontroleerd via een proces dat bekend staat als thermocycling, waarbij de temperatuur net zolang lang genoeg op de vereiste niveaus wordt gehouden om elke stap te laten plaatsvinden.
PCR is dus een efficiënte manier om de hoeveelheid doel-DNA in een enkele reageerbuis te amplificeren met weinig behoefte aan menselijk ingrijpen.
Polymerase-kettingreactie vertegenwoordigde een revolutie in de biologische techniek toen het voor het eerst werd ontwikkeld in de vroege jaren 1980, en de maker van PCR, Kary Mullis, won de Nobelprijs voor de chemie voor zijn werk in 1993.
Waarom is PCR relevant voor STD-tests?
Polymerasekettingreactie en aanverwante technieken zoals ligase kettingreactie, blijken van toenemend belang te zijn voor STD-testen. Dit komt omdat deze technieken direct kleine hoeveelheden viraal DNA of RNA in monsters kunnen identificeren. Het identificeren van de genetische code van een ziekteverwekker vereist niet dat het pathogeen leeft, zoals een bacteriecultuur of een virale cultuur. Het vereist ook niet dat de infectie lang genoeg geleden is opgetreden, zodat mensen een detecteerbare antilichaamreactie hebben ontwikkeld (zoals wordt gedetecteerd door ELISA.) Dit betekent dat PCR-technieken soms ziekten eerder kunnen detecteren dan andere tests, en zonder evenveel zorg nodig hebben om monsters op het juiste moment in leven te houden of te testen.
