خلال جائحة الفيروس التاجي، تم استخدام تسلسل PCR و Sanger كأدوات تشخيصية للكشف عن الفيروس. دعونا نتعرف على هذه التقنيات معًا. أولاً، يتم استخدام الـ PCR لمضاعفة و تضخيم الحمض النووي للفيروس مما يسمح للكشف عن تسلسله لاحقًا مع Sanger.

ما هو الـ PCR و كيف يعمل؟

ال PCR يسمح بتضخيم جزء معين من كميات ضئيلة من الحمض النووي. تتطلب كل دورة وجود: (١) الحمض النووي للقالب، (٢) المشرع، (٣) النيوكليوتيدات، و (٤) DNA بوليميراز.

دعونا نتعرف على المكونات الخاصة بال PCR ووظائفها:

DNA بوليميراز: هو الإنزيم الرئيسي الذي يربط النوكليوتيدات الفردية معًا لتشكيل منتج الـ PCR.

النيوكليوتيدات: هي الوحدة الأساسية في بناء الحمض النووي. تشمل النيوكليوتيدات القواعد الأربع لـDNA: الأدينين (A)، الثايمين (T)، السيتوزين (C)، والجوانين (G)، وتعمل كقطع بناء يستخدمها DNA بوليميراز لإنشاء منتج الـ PCR.

البادئات (المشرع): عبارة عن أجزاء قصيرة من الحمض النووي مع تسلسل محدد مكمل للحمض النووي للقالب الذي سيتم مضاعفته. هذه بمثابة نقطة امتداد ل DNA بوليميراز للبناء عليها.

يتم خلط المكونات المذكورة ثم توضع في آلة لتضخيم الحمض النووي في ثلاث خطوات أساسية. تقوم الآلة برفع درجة حرارة الكتلة وخفضها في خطوات مبرمجة مسبقًا:

١.التمسخ:

يتم تسخين الآلة فوق نقطة إنصهار شريط الحمض النووي المستهدف، مما يسمح للفروع بالانفصال.

٢.التهجين أو التلدين:

يتم خفض درجة الحرارة للسماح للمشرع بالارتباط بأجزاء الـ DNA المستهدفة. يحدث التلدين بين البادئات والحمض النووي المستهدف فقط إذا كانت مكملة للتسلسل (على سبيل المثال، A ملزمة بـ T).

٣.التطويل أو التمديد:

ترفع درجة الحرارة مرة أخرى، وفي هذا الوقت يكون DNA بوليميراز قادرًا على تمديد البادئات عن طريق إضافة النيوكليوتيدات إلى حبلا الـ DNA الناميين.

مع كل تكرار لهذه الخطوات الثلاث، يتضاعف عدد الـDNA المنسوخ.

قيود

١-إن DNA بوليميراز عرضة للأخطاء ويمكن أن يؤدي إلى طفرات جينية في الجزء الذي يتم إنشاؤه.

٢-قد يتم تعديل منتج PCR عن طريق ربط غير محدد بين البادئات وتسلسل آخر مماثل في قالب الـ DNA.

٣-من أجل تصميم البادئات، عادةً ما نكون بحاجة إلى معرفة تسلسل الـ DNA مسبقاً.