核酸检测是疫情当下的高频词汇,但是您对核酸检测究竟知道多少呢?核酸检测是如何检测的?检测方法是什么?小编带你深度了解你的咽拭子发生了什么?让你清清楚楚了解核酸检测的小秘密!
实时荧光定量PCR技术
实时荧光定量PCR技术是此次核酸检测的主要技术依据,下面小编就带你首先了解这一明星级生物技术。
聚合酶链式反应(PCR)是一种用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术,它可看作是生物体外的特殊DNA复制,PCR的最大特点是能将微量的DNA大幅增加。因此,无论是化石中的古生物、历史人物的残骸,还是几十年前凶杀案中凶手所遗留的毛发、皮肤或血液,只要能分离出一丁点的DNA,就能用PCR加以放大,进行比对。同理,痕量的病毒感染,其核酸也可以被捕捉到。该技术由1983年美国Mullis首先提出设想,1985年由其发明了聚合酶链反应,即简易DNA扩增法,意味着PCR技术的真正诞生。
实时荧光定量PCR技术的原理及原理图:
实时荧光定量PCR技术是PCR技术的拓展,所谓实时荧光定量PCR技术,是指在PCR反应体系中加入荧光基团,利用荧光信号积累实时监测整个PCR进程,最后通过标准曲线对未知模板进行定量分析的方法。PCR扩增时加入一对引物的同时加入一个特异性的荧光探针,该探针为一寡核苷酸,两端分别标记一个报告荧光基团和一个淬灭荧光基团。探针完整时,报告基团发射的荧光信号被淬灭基团吸收;PCR扩增时,Taq酶的5'-3'外切酶活性将探针酶切降解,使报告荧光基团和淬灭荧光基团分离,从而荧光监测系统可接收到荧光信号,即每扩增一条DNA链,就有一个荧光分子形成,实现了荧光信号的累积与PCR产物形成完全同步。
图1. 实时荧光定量PCR原理图
逆转录PCR(reverse transcription PCR)或者称反转录PCR(reverse transcription-PCR, RT-PCR),是聚合酶链式反应(PCR)的一种广泛应用的变形。在RT-PCR中,一条RNA链被逆转录成为互补DNA,再以此为模板通过PCR进行DNA扩增。由一条RNA单链转录为互补DNA(cDNA)称作“逆转录”,由依赖RNA的DNA聚合酶(逆转录酶)来完成。RT-PCR的指数扩增是一种很灵敏的技术,可以检测很低拷贝数的RNA。
图2. 目标病毒RNA的逆转录PCR技术
那么你被采集的咽拭子是如何转变成PCR待测物的呢?首先要经过核酸提取,目前有成熟的核酸提取试剂盒来完成这一任务。新冠病毒的核酸是RNA,因此提取的核酸为RNA,然后经过逆转录,再经过实时荧光定量PCR就可以得到核酸检测结果了。
图3. 采样后处理示意图
概括来说,新冠病毒的核酸检测是利用逆转录实时荧光定量PCR技术实现阴阳性判断的。首先病毒的核酸RNA被提取出来,经过逆转录生成cDNA,再通过实时荧光定量PCR技术进行扩增和定性结果判定。通俗来讲,身体里非常少的病毒,需要先让它在实验室里不断变多,然后通过仪器检测多的核酸信号。如果您的体内没有病毒,没有被病毒感染,那么您的样品核酸不能变多,仪器就检测不到。您明白了吗?如果您想知道这其中更加专业的分子机理,建议您阅读分子生物学实验技术的相关书籍,里面有您想知道的答案!
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