Из многого, что вы слышали о COVID-19 в 2020 году, одно занимает центральное место - тест, используемый для выявления заражения вирусом, знаменитый RT-PCR тест или только ПЦР.
Наверняка вы уже слышали об этом тесте от медицинского работника или из новостей. ПЦР-тест используется для определения наличия (или отсутствия) вируса в организме человека.
RT-PCR-тест - не единственный метод обнаружения вируса, но по сравнению с другими методами он является наиболее точным и надежным. Другой тест - обычный серологический, определяющий уровень специфических антител в образцах крови.
Буквы в RT-PCR обозначают Полимеразная цепная реакция с обратной транскрипциейВ течение десятилетий ученые использовали его для получения нескольких копий генетического материала.
Другими словами, в данном случае больше генетического материала SARS-CoV-2, который используется в качестве отпечатка пальца для подтверждения наличия вируса в образцах из носа, ушей или слюны, собранных у пациентов. Если в образце даже в небольшом количестве скрываются какие-либо вирусы, то он сможет их обнаружить благодаря своему циклу копирования. Именно поэтому тест RT-PCR является настолько надежным.
Тест Это метод, состоящий в основном из двух этапов температурного цикла, при котором происходит процесс копирования-вставки фрагмента генетического материала, будь то ДНК или РНК.
Для проведения теста требуется термоциклерная машина которая имеет точный контроль температуры и времени. В результате многократных температурных циклов генетический материал вируса будет увеличиваться. Пример температурного цикла показан ниже.
В этом методе используются два основных фермента - обратная транскриптаза (отсюда и "RT" в названии) и ДНК-полимераза. Каждый из них имеет свою фазу действия и функцию. На рисунке выше желтая фаза цикла - это действие RT, а красная - работа ДНК-полимеразы.
Первый фермент создает из РНК вируса комплементарную нить ДНК, позволяя второму ферменту выполнять работу по копированию с новой, только что созданной нити ДНК, увеличивая количество присутствующего генетического материала. Такая амплификация позволяет характеризовать генетический материал и/или манипулировать им, когда в меньшем количестве это было бы невозможно.
Для того чтобы все эти процессы происходили, ферментам необходима помощь маленькой (или большой) молекулы, называемой праймером. Функция праймера - указать место, где фермент должен начать удлинять нити, без него процесс копирования-поставки ДНК-полимеразы не начнется.
Праймер может быть выбран случайной или специфической формы. В подобных случаях очень важно знать генетическую карту вируса, чтобы можно было использовать специфические праймеры для повышения эффективности и надежности результатов.
Если вы, как и мы, любопытны и хотите узнать больше подробностей о RT-PCR, вы можете ознакомиться с более подробной информацией данная научная статья прямо здесь но по сути здесь есть все, что необходимо для проведения теста:
Генетический материал вируса - РНК
Ферменты обратной транскриптазы и ДНК-полимеразы
ПРИМЕРЫ
Трифосфаты нуклеозидов
И флуоресцентные репортерные красители:
Чтобы узнать результаты анализа образца, который может быть или не быть заражен вирусом COVID-19, в сочетании с тестом RT-PCR используется анализ с использованием флуоресцентных репортерных красителей. Анализ основан на наличии или отсутствии флуоресцентного сигнала образца. При отсутствии сигнала тест может быть признан отрицательным или ложноотрицательным. При наличии интенсивного сигнала тест может быть признан не только положительным на наличие вирусной инфекции, но и заболеванием на поздней стадии.
Смешайте все ингредиенты и поместите в термоциклическую машину.
Первый этап теста показан на следующей инфографике. Фермент RT создает первую копию генетического материала вируса, присутствующего в образце. Далее показан второй этап метода RT-PCR. Праймер указывает стартовую позицию, и ДНК-полимераза посредством ферментативной реакции начинает удлинять нити ДНК.
Наконец, на этом рисунке - электронно-микрографическом изображении вируса SARS-CoV-2 - прекрасно видна его структура. Разве это не прекрасно?
Тест сложный и не такой уж простой, как кажется на первый взгляд, но, наверняка, с помощью инфографики было гораздо проще понять общую картину того, как он работает, верно?
Это можно сделать с любой научной информацией, используя Учитывайте график. Платформа создана для того, чтобы предоставить вам самостоятельность для более эффективного распространения научной информации. Узнайте больше о том, как использовать платформу, и если вам нужна помощь, пожалуйста, свяжитесь с нами!
Ссылка
AI, T. et al. Корреляция КТ грудной клетки и РТ-ПЦР-тестирования на коронавирусную болезнь 2019 (COVID-19) в Китае: A Report of 1014 Cases. Radiology, v. 296, n. 2, p. E32-E40, 26 fev. 2020.
GIBELLINI, D. et al. Количественное определение вирусной нагрузки вируса иммунодефицита человека 1-го типа (ВИЧ-1) с помощью метода SYBR green RT-PCR в реальном времени у ВИЧ-1-серопозитивных пациентов. Journal of Virological Methods, v. 115, n. 2, p. 183-189, 1 fev. 2004.
JAMES, D. Простой и надежный протокол для обнаружения вируса плодоножки яблони методом RT-PCR и в мультиплексном ПЦР-анализе. Journal of Virological Methods, v. 83, n. 1, p. 1-9, 1 dez. 1999.
LI, Y. et al. Проблемы стабильности RT-PCR-тестирования SARS-CoV-2 для госпитализированных пациентов с клиническим диагнозом COVID-19. Journal of Medical Virology, v. 92, n. 7, p. 903-908, 2020.
LIAO, C.-S. et al. Миниатюрная система RT-PCR для диагностики вирусов на основе РНК. Nucleic Acids Research, v. 33, n. 18, p. e156-e156, 1 out. 2005.
MOHAN A. et al. Распространенность вирусной инфекции, выявляемой с помощью ПЦР и РТ-ПЦР у пациентов с обострением ХОБЛ: систематический обзор. Respirology, v. 15, n. 3, p. 536-542, 2010.
NOLAN, T.; HANDS, R. E.; BUSTIN, S. A. Количественное определение мРНК с помощью RT-PCR в реальном времени. Nature Protocols, v. 1, n. 3, p. 1559-1582, ago. 2006.
Новый коронавирус SARS-CoV-2 | Эта трансмиссионная электронная ми... | Flickr. Disponível em: . Доступно 23 июля 2020 г.
Подпишитесь на нашу рассылку
Эксклюзивный высококачественный контент об эффективных визуальных
коммуникация в науке.