polymerase chain reaction

  ما هو PCR  :

هو تقنية مخبريه تم اكتشافها عام 1983م  تقريباً تقوم على إكثار نسخ الحمض النووي (DNA )    خارج النظام الحيوي . أي أنها طريقة لنسخ الحمض النووي في المختبر. و لذلك فهي تقنية حيوية  لاستنساخ قطعة من محددة من الحمض النووي و  مضاعفة إنتاجها  لكي يتسنى إجرى عليه اختبارات و فحوصات إضافية.

  ما هي متطلباتPCR  :

لتقوم بإنتاج الحمض النووي (DNA )  بواسطة PCR يتتطلب عليك توفير :

1. جهاز   للتحكم بدرجات حرارة التفاعل بشمل دقيق و متتالي  ( الدورة الحرارية Thermocycle  ) : ويقوم هذا الجهاز بتغير درجة الحرارة بشكل سريع ، لآن تغير درجة الحرارة هو الأساس الذي تقوم عليه فكرة هذه التقنية .

2. البليمريز : وهو الإنزيم الذي يقوم ببناء وترتيب القواعد النيتروجينية  ( حدات الحمض النووي (DNA )  ) ، ويجب أن يكون هذا الإنزيم مقاوم للحرارة العالية ليتمكن من العمل . و قد اكتشف انزيم مقاوم للحرارة و اسم تاج Tag

3. مجموعة متفرقة من القواعد النيتروجينية: ( A T C G ) ليتمكن الإنزيم من ترتيبها في مواقعها أثناء عملية نسخ الحمض النووي (DNA )  .

4.      بريمر Primer  : وهو قطعة صغيرة من الحمض النووي (DNA )  ليتمكن الإنزيم من  بداء البناء  و النسخ  عليها .

5.       والشيء الأهم هو وجود نسخة من الحمض النووي (DNA )  المراد نسخه .

6.      بالإضافة إلى محلول أو وسط ليتم به التفاعل : وهذا المحلول يختلف بين تفاعل و أخر

 عملية النسخ :

بعد وضع الحمض النووي المراد نسخة  مع البريمر و  و إنزيم  البوليمريز و  مجموعة مع الأحماض النووية في أنبوب داخل جهاز  التحكم الحراري فان هناك 3 مراحل منفصلة  تمر بها عملية النسخ:

1. مرحلة التفكيك Denature   : رفع الحرارة إلى 94 ْم وذلك لفك الحمض النووي (DNA )  الأصل .

2. مرحلة الالتصاق   anneal  :  إنزال الحرارة إلى ما بين 55-60 ْم ليقوم البريمر بالألتزاق فيزيائياً بواسطة الروابط الهيدروجينية مع الحمض النووي (DNA )  الأصل .

3.      مرحلة الامتداد  extend   : ثم يقوم برفع درجة الحرارة إلى 75 ْم ليقوم البلمريز بعمله في بناء الحمض النووي (DNA )  الجديد .

وهذه المراحل الثلاث تعتبر دورة كاملة وفيها يصبح الحمض النووي (DNA ) الأصل قد تضاعف ، وتعتمد كمية ناتج الحمض النووي (DNA )  على عدد الدورات ( والصورة التالية  توضح العملية ) .

من أهم الاستخدامات 

- استخدامات طبية على سبيل المثال في تشخيص بعض الأمراض وتحديد أعداد الفيروسات في الدم.

- تحديد البصمة الجينية لشخص ما في إطار الطب الشرعي.

- إثبات هوية الأب الحقيقي للمولود.

- استنساخ الجينات الوراثية, تشخيص كثير من أنواع السرطانات, تشخيص الأمراض المزمنة, وهذه التقنية معقدة الاستخدام, وليس هناك ضرورة لمعرفة خطواتها, ولا تتوفر في جميع المختبرات.

بالنسبة للأمراض التي ذكرت مثل (HBV , HCV , HIV , HSV ,HPV) بالإمكان استخدام هذه التقنية في تشخيصها, ولكن هذه التحاليل تحتاج إلى فترة زمنية بين أسبوعين إلى أربعة أسابيع لكي يتم إجراؤها, وكذلك تحاليل (Gonorrhea , Syphilis) وهذه التحاليل لا تتطلب هذه التقنية لسهولة تشخيصها بالتحاليل المخبرية العادية.

الاختبار يتم عن طريق الدم, ويتعامل مع بروتينات المرض والمضادات للمرض, وقد يتأثر باستخدام الأدوية قبل إجراء التحليل.

كل مرض من هذه الأمراض أو كل تحليل يتم إجراؤه بهذه التقنية له الـ ( PCR) الخاص به, ولا تشترك كل الأمراض في (PCR) واحد, وكذلك التكلفة تختلف من تحليل لآخر على حسب أهميته ومتطلباته, وأيضا تعتمد التكلفة على مستوى المختبر وفعاليته