זיהוי וירוס קורונה: מהי בדיקת PCR?

בימים האחרונים ערכות זיהוי ל-COVID-19 היו על השפתיים של כל כלי תקשורת. בספרד, הייתה מחלוקת לאחרונה לאחר שהממשלה רכשה יותר מ-50,000 בדיקות שהתבררו כלא אמינות. זה קרה גם במדינות אחרות וההפסד הכספי היה ניכר. בגלל זה, הפך חיוני לשקול את הדרך הנכונה לזיהוי חולים נגועים. אז מהי בדיקת PCR?

רבים מאיתנו שמעו ש" PCR היא השיטה השלמה והאמינה ביותר. " אחוזי ההצלחה הגבוהים שלה ותוצאות שווא המינימליות הובילו את ארגון הבריאות העולמי (WHO) עצמו להמליץ עליה כשיטת זיהוי ראשונית.

מספר מאמרים כיסו שיטות שונות לזיהוי וירוס זה. עם זאת, היום רצינו לנצל את ההזדמנות כדי להראות לכם בפירוט מהי בדיקת PCR וכיצד היא פועלת. המשיכו לקרוא ולגלות עוד על זה!

רצף האויב

נגיף הקורונה (COVID-19) הוא סוכן ויראלי המכיל גדיל בודד של RNA. זה, בתורו, מסווג כחיובי ל-RNA חד-גדילי. DNA ו-RNA הם "טביעות האצבע" המהימנות ביותר שאורגניזם יכול להראות.

סדר הנוקלאוטידים שיוצרים אותו מסגיר את זהותו של הפרט, וישנם אזורים משותפים רבים למינים ואורגניזמים. מכיוון שהוא מורכב מגדיל מידע יחיד, הנוכחות של RNA נגיף קורונה בגוף היא חד משמעית. אם זה קיים בדגימה של המטופל, אז הוא או היא נגועים.

לכן, יש חשיבות חיונית לרצף את הגנום של נגיף זה מאז גילויו. למרבה המזל, הדגימה הראשונה עברה גנוטיפ ב-11 בינואר, ולמעשה, תוכלו לראות אותה בעצמכם באתר המרכז הלאומי למידע ביוטכנולוגיה.

שילוב האותיות שאתה יכול לראות מתאים לסדר הנוקלאוטידים של שרשרת ה-RNA של הנגיף. כל נוקלאוטיד מכיל בסיס חנקני המתאים לאות המיוצגת:

• אדנין (א)
• גואנין (ג)
• ציטוזין (ג)
• במקרה של RNA, uracil (u)
• במקרה של DNA, תימין (t)

אז בהתחשב במה שאמרנו קודם לכן על RNA, אתה עשוי להיות מופתע לא לראות ולו (u) אחד בגנום של נגיף הקורונה. עם זאת, יש לכך סיבה ואנו נסביר ביתר פירוט בהמשך מאמר זה.

בדיקת PCR מאתרת את הפורץ

ברגע שמדענים מרצפים את הנגיף, היעילות של בדיקת ה-PCR נכנסת לתמונה. טכניקה זו, שראשיתה בשנות השמונים של המאה ה-20 ומייצגת בדיקת תגובת שרשרת פולימראז, נועדה להגביר את ה-DNA בדגימה.

כן, כאן טמונה חתיכת הערמומיות הראשונה של הנגיף: לנגיף הקורונה אין DNA - יש לו RNA. אז, אנחנו צריכים טכניקה אפילו יותר מתוחכמת: RT-PCR, אשר הופך את ה-RNA של הנגיף ל-DNA.

כדי לבצע תגובה זו, חיוני אנזים הנקרא הפוך טרנסקריפטאז. התהליך הוא כדלקמן:

• מהדגימה של החולה, האנזים טרנסקריפטאזה הפוכה יכול "לזהות" את ה-RNA של הנגיף.
• עם נוקלאוטידים המסופקים בתערובת התגובה, האנזים טרנסקריפטאז יוכל ליצור גדיל של DNA המשלים ל-RNA של הנגיף. אנו יכולים לראות באנזים הזה פועל. עם מפת ה-RNA של הנגיף והנוקלאוטידים הזמינים, הוא יוצר גדיל חדש, במקרה זה, של DNA.

• כאן נכנס לתמונה האנזים פולימראז ומתרחש PCR תקין. בקיצור, האנזים פולימראז הוא עובד נוסף. זה, יחד עם הנוקלאוטידים הזמינים, יכולים ליצור אלפי עותקים של גדיל ה-DNA שהשתנה.
• מדענים יכולים להעמיד את ה-DNA המוגבר הזה לטכניקות שונות כדי לגלות אם הוא מתאים לגנוטיפ של נגיף הקורונה או לא.

חשיפת הזהות

לאחר הגברה של ה-DNA, ישנן מספר טכניקות להקצאתו לנגיף או לאורגניזם. אחד הפשוטים ביותר הוא אלקטרופורזה של ג'ל אגרוז. נשתמש בזה כדוגמה פשוטה יותר, אבל יש סיקוונסרים מתוחכמים שעושים את העבודה הזו.

לשברי ה-DNA יש מטען חשמלי שלילי. הודות לכך, ועל ידי הפעלת זרם חשמלי בקופסה עם ג'ל אגרוז, השברים השונים ינועו לאורך הג'ל בזמן שהם נמשכים על ידי הקוטב החיובי. אנחנו יכולים לראות בזה גזע: שברי הדנ"א הקלים יותר מגיעים ראשונים, והגדולים מגיעים רק למחצית הדרך.

זהו המפתח לזיהוי: רצועות נוצרות במרחקים שונים בג'ל. כדי לתת דוגמה היפותטית, אם לאם ולילד היו כמה שברי DNA זהים, אז הג'לים האגרוזיים של השניים צריכים להראות את אותה דפוס, ובכך לאשר את הקשר הגנטי ביניהם.

ברור ששיטות גילוי נגיף קורונה מתוחכמות יותר מהדוגמה המוצגת, אך אנו מקווים שההסבר הזה יקל מעט להבין כיצד פועלת בדיקת PCR ואת תפקידה החיוני בגילוי מחלות.