KỸ THUẬT XÉT NGHIỆM PCR VÀ ỨNG DỤNG TRONG CHẨN ĐOÁN SINH HỌC PHÂN TỬ

Table of Contents

PCR là một kỹ thuật được nhắc đến nhiều gần đây trong xét nghiệm chẩn đoán y học, đặc biệt trong xét nghiệm chẩn đoán covid-19. Phương pháp xét nghiệm PCR sử dụng trong phòng thí nghiệm với mục đích để nhân bản hàng triệu bản sao của một đoạn DNA mục tiêu. Vậy nguyên tắc hoạt động chính của PCR là gì? Và ứng dụng chính của xét nghiệm PCR trong chẩn đoán y học gồm những gì?

PCR là gì?

PCR (Polymerase Chain Reaction) là một kỹ thuật nhanh chóng và hiệu quả được sử dụng để khuếch đại một đoạn DNA mục tiêu có kích thước nhỏ tạo ra hàng triệu bản sao của DNA. Nói cách khác, PCR cho phép tạo ra hàng triệu bản sao của một chuỗi DNA cụ thể từ một mẫu nhỏ ban đầu hay thậm chí là một bản sao duy nhất.

PCR được xem là một quá trình quan trọng đối với một loạt các công nghệ di truyền trong nghiên cứu y học và sinh học. Đặc biệt trong các xét nghiệm sinh học phân tử, PCR là 1 quá trình không thể thiếu giúp con người nghiên cứu sâu vào phân tích vật liệu di truyền DNA/RNA.  

Nguyên tắc hoạt động của kỹ thuật PCR

Nguyên tắc hoạt động của phản ứng PCR

Phản ứng PCR được thực hiện dựa trên nguyên tắc khuếch đại một đoạn trình tự DNA đặc hiệu in vitro do sự xúc tác của enzyme DNA polymerase. Sự khuếch đại này được thực hiện nhờ các chu trình luân nhiệt (có thể 20-40 chu kỳ) gồm 3 bước:

+ Biến tính (Denaturation 950C): tách rời DNA mạch đôi thành mạch đơn bằng nhiệt.

+ Bắt cặp (Annealing 400C – 700C) cho phép sự bắt cặp giữa mồi với khuôn mẫu DNA.

+ Kéo dài (Elongation 720C) mạch mới được tổng hợp theo nguyên tắc bổ sung nhờ DNA polymerase

Các thành phần cần thiết để thực hiện phản ứng PCR

Các thành phần cơ bản trong 1 phản ứng PCR

Khi thiết lập 1 phản ứng PCR, bất kể đối với mẫu DNA nào đều yêu cầu các thành phần sau:

 – Khuôn DNA.

– Mồi (Primer): Là trình tự oligonucleotide có khả năng bắt cặp chuyên biệt với đầu 5’ hay đầu 3’ của đoạn DNA cần nhân bản sao. Mồi được dùng trong phản ứng PCR theo từng cặp mồi gồm mồi xuôi và mồi ngược tính theo chiều phiên mã. Mồi xuôi có trình tự nucleotide cùng chiều với sợi mang mã, mồi ngược có trình tự nucleotide bổ sung với sợi mang mã của đoạn DNA cần nhân bản sao.

– dNTP (deoxynucleotide triphosphate): dNTP là hỗn hợp gồm 4 thành phần cần cho sự tổng hợp DNA là dATP, dGTP, dCTP, dTTP.

– DNA polymerase: enzym có vai trò kéo dài mạch mới bổ sung với mạch khuôn từ các mồi khởi đầu với đặc điểm chịu nhiệt, không bị mất hoạt tính ở nhiệt độ cao của bước biến tính.

– Dung dịch đệm cho phản ứng PCR ( buffer): thành phần Tris-HCl pH 8,3 ; KCl, MgCl2 và Gelatin. Dung dịch đệm có vai trò trong việc tạo sự kết hợp chặt chẽ giữa các dNTP, kích hoạt vị trí hoạt động của DNA polymerase. Dung dịch đệm có ảnh hưởng mạnh mẽ đến tính đặc hiệu và hiệu suất của phản ứng PCR .

Một phản ứng PCR hoàn chỉnh có thể được thực hiện trong vài giờ, hoặc thậm chí ít hơn một giờ với một số máy tốc độ cao nhất định.

Sau khi PCR được hoàn thành trong máy luân nhiệt, một phương pháp gọi là điện di trên gel agarose có thể được sử dụng để kiểm tra số lượng và kích thước của các đoạn DNA được tạo ra.

Hình ảnh nạp mẫu sản phẩm PCR (A) và kết quả điện di (B) trên gel agarose nhuộm bằng Ethidium Bromide 

Ứng dụng của PCR trong chẩn đoán y khoa?

Kỹ thuật xét nghiệm PCR là một công cụ chẩn đoán tuyệt vờicho phép con người nhân lên cả triệu đoạn AND (ARN) trong thời gian rất ngắn với độ nhạy và độ đặc hiệu cao. Ứng dụng của PCR trong chẩn đoán y học bao gồm:

+ Chẩn đoán các bệnh truyền nhiễm trên người: Dựa trên cơ sở phát hiện vi khuẩn hoặc virus lây nhiễm như HIV, bệnh lao (TB), Viêm gan B (HBV), Viêm gan C (HCV) Ung thư cổ tử cung (HPV)…

+ Chẩn đoán các bệnh di truyền, Sửa đổi các đoạn DNA.

+ Phân tích pháp y: Xác định dấu vân tay di truyền, xét nghiệm DNA, quan hệ huyết thống,  điều tra tội phạm..

+ Dòng hóa DNA: Cho phép các nhà nghiên cứu tạo ra các bản sao giống hệt nhau của một đoạn DNA, nghiên cứu sự biểu hiện gen

Ngoài lĩnh vực y học, phương pháp PCR còn được áp dụng trong việc sản xuất các bộ kit chẩn đoán mầm bệnh trong đa dạng lĩnh vực khác bao gồm: Xác định bệnh trên người, thú y, thủy sản, vi sinh thực phẩm, định danh,..

Hiện nay, công ty TNHH GIẢI PHÁP Y SINH ABT là 1 doanh nghiệp hàng đầu áp dụng phương pháp PCR, Real-time PCR thành công trong việc sản xuất các bộ kit chẩn đoán mầm bệnh. Để biết thêm thông tin chi tiết về kỹ thuật xét nghiệm PCR, cũng như khám phá các bộ kit chẩn đoán của ABT trong Y học.. Qúy khách hàng vui lòng để lại email qua:….

Bài viết liên quan

IHHNV

IHHNV – virus gây bệnh hoại tử cơ quan tạo máu và cơ quan lập biểu mô

Bệnh hoại tử cơ quan tạo máu và cơ quan biểu mô (Infection with infectious hypodermal and haematopoietic necrosis virus – IHHNV) là bệnh truyền nhiễm nguy hiểm do tác nhân Virus IHHNV gây ra. Đây là một virus thuộc họ Parvoviridae, có cấu trúc di truyền là phân tử DNA mạch đơn (ssDNA). Kích thước bộ gen khoảng 3,9 kb

Read More »
tách chiết DNA/RNA

Tách chiết DNA/RNA sử dụng phương pháp cột silica và từ tính

Tách chiết DNA/RNA là phương pháp cơ bản được sử dụng phổ biến trong sinh học phân tử nhằm thu nhận DNA, RNA tinh sạch. Quá trình này được xem là điểm khởi đầu quan trọng cho nhiều ứng dụng từ nghiên cứu cơ bản đến việc phát triển các phương pháp sàng lọc trong chẩn đoán, điều trị bệnh. Phương pháp tách chiết đã ứng dụng để hỗ trợ cho nhiều kỹ thuật sinh học phân tử như: giải trình tự bộ gen, phát hiện vi khuẩn và virus trong môi trường và xác định quan hệ huyết thống, …

Read More »
vắc-xin ASFV

Vắc-xin ASFV 2022 – hy vọng trong ngăn chặn dịch tả lợn châu Phi

Tính đến tháng 7/2022 thế giới vẫn đang trong giai đoạn tìm hiểu và phát triển vắc-xin ASFV. Sở dĩ virus đã được báo cáo hơn 100 năm về trước nhưng đến giờ vẫn chưa có vắc-xin đặc hiệu là vì cấu trúc phức tạp với vật chất di truyền là DNA mạch đôi. Trước đây, vắc-xin bất hoạt đã từng được chế tạo và thử nghiệm. Tuy nhiên, loại vắc-xin này đã thất bại trong việc bảo vệ lợn khỏi ASFV

Read More »

Tổng hợp 5 phương pháp xét nghiệm ASFV

Dịch tả lợn châu Phi dần trở thành một đại dịch khác của động vật, ASFV được xem như SAR-CoV-2 trên động vật, tính về mọi mặt. Hiện nay chưa có vaccine đăch hữu điều trị ASFV. Vậy nên, việc phát hiện sớm bệnh là cách duy nhất để kiểm soát thiệt hại. Bài viết sau đây cung cấp 5 loại xét nghiệm ASFV đucợ sử dụng hiện nay để chẩn đoán sớm virus gây bệnh dịch tả heo châu Phi, mời bạn tham khảo.

Read More »

Tổng quan về dịch tả lợn châu Phi

Dịch tả lợn châu Phi (ASF) đã xuất hiện hơn 100 năm về trước nhưng sự nguy hiểm của chúng thì luôn thường trực cho đến tận ngày nay. Mỗi năm dịch tả heo châu Phi lại gây thiệt hại kinh tế không nhỏ đến ngày càng nhiều hơn các quốc gia. Vô hình trung, loại dịch bệnh này đã trở thành một sự ám ảnh đối với cả một ngành công nghiệp chăn nuôi lợn.

Read More »

Công ty TNHH giải pháp y sinh ABT

ABT là một trong những công ty công nghệ sinh học hàng đầu, chuyên cung cấp các giải pháp hỗ trợ trong lĩnh vực chẩn đoán sinh học phân tử. Đồng thời, chúng tôi cũng là một cầu nối đưa các thành tựu nghiên cứu sinh học áp dụng gần hơn vào thực tiễn, đặc biệt trong việc ngăn chặn đại dịch Covid-19

liên hệ với chúng tôi

Xưởng 5.02 - 6.07 , Lô L2, Đường Long Hậu - Hiệp Phước, KCN Long Hậu, X. Long Hậu, H. Cần Giuộc, Tỉnh Long An.

Số 9, Đường 17B, Phường Bình Trị Đông B, Quận Bình Tân, TP.HCM

0903 307 258
028 2216 0885

sales@abtvn.com

Scroll to Top