Cum funcționează PCR?

O reacție în lanț a polimerazei necesită două tipuri de reactivi, ADN polimeraza și primerii, și un proces termic ciclic. Aceste ingrediente fac posibilă reacția în lanț care copiază exponențial proba de ADN inițială.

ADN polimeraza este o enzimă care sintetizează molecule din dezoxiribonucleotide, elementele de bază ale ADN-ului, pentru a crea două segmente de ADN identice cu fragmentul original.

Taq polimeraza este enzima specifică utilizată în mod obișnuit în PCR, deoarece poate rezista schimbărilor extreme de temperatură ale ciclului termic, eliminând necesitatea de a adăuga o nouă ADN polimerază, instabilă termic, după fiecare ciclu PCR. Este obtinuta din bacteria Thermus aquaticus, care a fost izolată pentru prima dată din izvoarele geotermale din Parcul Național Yellowstone în momentul descoperirii PCR.

Primerii sunt bucăți scurte de ADN monocatenar, perechi care sunt special concepute pentru a determina ADN polimeraza să inițieze amplificarea segmentului de ADN vizat.

Ciclurile termice  reprezinta la ciclurile repetate de încălzire și răcire care facilitează reacțiile de amplificare ale ADN-ului dependente de temperatură. Un Amplificator este un sistem care efectuează reacții chimice dependente de temperatură, inclusiv PCR.

Un ciclu de PCR dublează cantitatea de ADN cu care a început. Fiecare ciclu implică trei pași: denaturare, legarea nucleotidelor (recombinarea pe baza de complementaritate) și extensia.

În primul pas într-un ciclu  PCR  se încălzește proba de pornire pana aproape fierbere. Temperatura ridicată determină topirea sau denaturarea ADN-ului - procesul de descompunere fizică a legăturilor de hidrogen dintre cele două catene complementare ale spiralei duble de ADN. Rezultatul este două catene simple de ADN care vor fi sintetizate ulterior în două spirale duble ADN complete.

După denaturare, temperatura probei este redusă. Acest lucru permite primerilor să se lege de secvențele lor complementare pe fiecare dintre catenele de ADN separate. Primerii pregătesc terenul  pentru ca Taq polimeraza să înceapă formarea ADN-ului în etapa finală.

În etapa finală, proba este reîncălzită la temperatura la care Taq polimeraza este cea mai activă - aproximativ 72 ° C - astfel încât enzima să se poată fixa pe baza creată de primerii în timpul etapei de recombinare. Taq polimeraza asamblează două segmente de ADN complete din cel original.

Un nou ciclu de PCR este apoi gata să înceapă cu cantitatea dublă de ADN din ciclul anterior. Ciclurile continuă până când se atinge cantitatea necesară de ADN.

Cum utilizează Testarea Sindromica BioFire PCR-ul

În 1990, BioFire a lansat primul său instrument, un amplificator, fiind primul de pe piață care a egalat viteza de reacție biochimică, completând PCR în timp record. De atunci, BioFire s-a bazat pe acea invenție revoluționară pentru a conduce industria în testarea sindromica a bolilor infecțioase.

Astazi,  Sistemul BioFire^® FilmArray^® realizeaza  teste multiplex PCR pentru testarea sindromica.

PCR multiplex se referă la amplificarea țintelor ADN ale mai multor patogeni într-o singură reacție în lanț a polimerazei. Testarea sindromica este procesul de testare simultană a unui pacient pentru detectarea mai multor agenți patogeni care provoacă suprapunerea a unor semne și simptome.

Fiecare dintre  Panelurile BioFire^® FilmArray^® vizează o grupare cuprinzătoare de agenți patogeni asociați cu un sindrom specific - cum ar fi o infecție a căilor respiratorii superioare sau gastroenterită. Un test sindromic BioFire izolează, amplifică (utilizând PCR) și detectează materialul genetic al agenților patogeni vizați.

Pregătirea și introducerea unei pungi din fiecare panel de testare într-un instrument BioFire necesită doar două minute de timp practic. Apoi, totul, de la integrarea eșantionului la analiza automată a rezultatelor - incluzand reacția PCR multiplex - se produce automat în interiorul pungii de testare. Principala caracteristică a tehnologiei revoluționare FilmArray de la BioFire este matricea, care constă din godeuri individuale grupate pe o singură placă. Acest design permite reacțiile separate ale PCR multiplex să apară simultan fără contaminare încrucișată. Fiecare godeu din matrice include propriul set de primeri conceputi pentru a detecta o anumită țintă din meniul panelului de testare. După ce toate ciclurile de PCR sunt finalizate, organismele din proba sunt identificate in godeurile din matrice care confirmă prezența sau absența ADN-ului organismului atribuit. Software-ul BioFire prelucrează apoi aceste date și face un raport  pozitiv sau negativ pentru fiecare organism într-un rezultat ușor de citit. Urmăriți tot procesul de testare în filmul “Cum funcționează” .

Deoarece PCR este un proces extrem de sensibil, posibilitatea unor erori cum ar fi rezultatele fals pozitive și contaminarea - fie de materiale organice din interiorul pungii, fie de microorganisme din afara pungii - este considerat cu atenție în toate etapele dezvoltării produsului la BioFire. În plus, BioFire proiectează cu grijă toate produsele pentru a fi cât mai automatizate și mai ușor de utilizat posibil, oferă o bibliotecă solidă de cercetare și date clinice în curs, urmează un control strict al calității și protocoale de fabricație acurate și oferă asistență excepțională pentru clienți.