تفاعل البوليميراز المتسلسل كوسيلة لتشخيص الأمراض الوراثية

تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) هو إنجاز جديد في علم الوراثة الجزيئي، يُستخدم لتضخيم الحمض النووي (DNA)، ويسمح بتضاعف سريع في المختبر لمنطقة محددة من الحمض النووي (أي أي جين ذي صلة) أكثر من 200,000 مرة. لإجراء هذا التفاعل، يكفي الحصول على مادة من الحمض النووي من خلية واحدة؛ فكمية الحمض النووي المُضخّمة بواسطة تفاعل البوليميراز المتسلسل كبيرة جدًا لدرجة أنه يُمكن صبغها بسهولة (لا حاجة لاستخدام مجسات مشعة بعد الرحلان الكهربائي). الشرط الأساسي لإجراء تفاعل البوليميراز المتسلسل هو معرفة تسلسل النوكليوتيدات لمنطقة الحمض النووي المُضخّمة لاختيار البادئات المُصنّعة صناعيًا بشكل صحيح.

حاليًا، يُعد تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) عمليةً أحادية الأنبوب، تتكون من دوراتٍ متكررة من تضخيم (إعادة إنتاج، نسخ) تسلسل جزيء DNA مُحدد، بهدف الحصول على عددٍ كافٍ من النسخ التي يُمكن تحديدها بالرحلان الكهربائي. أحد المكونات الرئيسية للتفاعل هو "البادئات" - وهي أوليجونوكليوتيدات مُصنّعة تتكون من 20-30 قاعدةً تُكمّل "مواقع" (مناطق) التلدين (الالتصاق) على المنطقة المُحددة من مصفوفة DNA.

يحدث تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) تلقائيًا في منظم حرارة قابل للبرمجة - وهو مُدَوِّر حراري (مُضخِّم). تُكرَّر هذه الدورة ثلاثية المراحل، التي تُنتج نسخًا مطابقة تمامًا للجزء المُحدَّد من الحمض النووي للمصفوفة، من 30 إلى 50 مرة وفقًا لبرنامج المُدَوِّر الحراري المُحدَّد. في الدورة الأولى، تُهجَّن البادئات الأولية مع الحمض النووي للمصفوفة الأصلي، ثم (في الدورات اللاحقة) مع جزيئات الحمض النووي المُصنَّعة حديثًا أثناء تراكمها في خليط التفاعل. في الحالة الثانية، لا ينتهي تخليق الحمض النووي نتيجةً لتغير درجة الحرارة، بل عند وصوله إلى حد بوليميراز الحمض النووي للجزء المُضخَّم، والذي يُحدِّد حجم جزء الحمض النووي المُصنَّع حديثًا بدقة نيوكليوتيد واحد.

يتم استخدام الرحلان الكهربائي كطريقة للكشف عن جزيئات الحمض النووي التي تم الحصول عليها، وبمساعدة ذلك يتم فصل المادة المكبرة وفقًا لحجم الأمبليكونات (منتجات التضخيم).

يمكن استخدام تقنية تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) لفحص مواقع الطفرات المشتبه بها أو المواقع متعددة الأشكال بشكل مباشر، وكذلك لدراسة وجود أي ميزات أخرى محددة للحمض النووي.

[ 1 ]، [ 2 ]، [ 3 ]، [ 4 ]، [ 5 ]، [ 6 ]، [ 7 ]، [ 8 ]، [ 9 ]