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核酸检测——生物PCR技术

2020-07-19 10:13 作者:滑稽大法好233666  | 我要投稿

“核酸检测”这一词在今年深入人心,但究竟什么是核酸检测,检测原理,检测目标是什么?下面,我就简单介绍一下核酸检测。

关于核酸检测的新闻

在疫情期间,最早出现,也是目前最有效的新型冠状病毒检测方式便是核酸检测

——PCR检测(RT-PCR检测)

PCR技术用于扩增特定序列的DNA片段,也就是只能以DNA为模板复制出一模一样的DNA

图片来自于百度百科“PCR”


但众所周知,冠状病毒是单链RNA病毒,所以常规PCR不能扩增。于是RT-PCR技术成为首选。

RT-PCR与常规的不同之处仅在于,在第一步要先将单链RNA转cDNA(没什么卵用的互补DNA),简称RT,再进行PCR。RT与PCR步骤类似,但要求更加严格,此处不多赘述。

这里有朋友就会问了,你说了PCR是扩增,但到底咋检测核酸啊?

这里举出两种最常规PCR检测方法——荧光PCR

一、Taqman水解探针法

(虽然更精准,但核酸检测不用...太贵了,费时间)

水解探针法图解

备注:圈R和圈Q连成的线段表示Taqman探针,探针断裂(水解)发出荧光,反之无

           圈R表示报告基团暨发出荧光的基团,圈Q表示淬灭基团暨阻止发出荧光的基团,当RQ连接时无荧光,反之有


首先,收集到样本之后不能直接用PCR+探针检测,因为样本数量过少,所以要先常规扩增。

PCR分为三步:变性、退火、延伸

变性:将双螺旋结构的DNA完全展开,并形成DNA单链

不解旋就如同下面的钢绳一样,根本无法复制。

退火:放入引物(一小段已知序列DNA,由于某些化学原因,DNA无法凭空形成一条链,具体原因可自行搜索,点个赞下期接着讲DNA复制 :D )

延伸:在DNA聚合酶的作用下,形成互补的一条完整的双螺旋DNA

这样,你就会得到双倍的快乐DNA

以上步骤是一个循环,重复上述步骤几十次才能达到检测浓度。

检测的步骤如图所示,与常规PCR一样,只不过加了一条探针(也就是一段与已知序列互补的DNA链)。

由于DNA复制单链的时候,复制过程必须完整,所以DNA聚合酶就会把在它前进方向挡路的探针水解,于是乎报告基团与淬灭基团分离,报告基团就发出了bulinbulin的亮光。

于是,检测仪检测到荧光就得出阳性,反之是阴性。

二、荧光染料法

(核酸检测用这个,但是某些情况不如探针精准...毕竟简单快捷哇)

图片来自于百度百科“荧光染料”

核酸荧光染料在游离时几乎不发光,但与DNA结合后发光,由此可以检测

在一般情况下,由于荧光染料自身的物理性质,它能结合DNA某个特定的位置,但是并不能特异性识别DNA片段

说人话就是,只能检测DNA的有无

以冠状病毒核算检测为例,在提取病毒的RNA的时候,若不小心掺杂了DNA,就有可能造成假阳性(虽然正常不会:D)

在确保了提取RNA的纯度之后,通过前文提到的RT-PCR过程,通过检测仪看bulinbulin的光强,就可以确定 阴性/阳性 了

end 

如有其它对生物科技感兴趣的,欢迎在下面留言讨论~


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