تصفح الكمية:0 الكاتب:محرر الموقع نشر الوقت: 2025-03-24 المنشأ:محرر الموقع
يعد PCR في الوقت الفعلي ، والمعروف أيضًا باسم PCR الكمي (QPCR) ، تقنية قوية وضرورية في البيولوجيا الجزيئية الحديثة. يسمح بتضخيم وتقدير تسلسل الحمض النووي أو الحمض النووي الريبي المحدد أثناء عملية PCR ، مما يتيح قياسًا دقيقًا للتعبير الجيني ، والكشف عن العوامل الممرضة ، والتحليل الوراثي. على عكس PCR التقليدي ، الذي يوفر نتائج نوعية فقط بعد اكتمال التفاعل ، يوفر PCR في الوقت الفعلي مراقبة مستمرة لعملية التضخيم ، مما يؤدي إلى إنتاج بيانات كمية. في هذه المقالة ، سوف نستكشف ماهية PCR في الوقت الفعلي ، وكيفية عملها ، وتطبيقاتها في مختلف المجالات.
نظام PCR في الوقت الحقيقي هو إصدار متقدم من جهاز PCR القياسي. يدمج نظام الكشف عن مضان لمراقبة تراكم منتجات PCR أثناء عملية التضخيم. يوفر هذا النظام بيانات في الوقت الفعلي عن كمية الحمض النووي أو الحمض النووي الريبي التي يتم تضخيمها ، والتي يمكن استخدامها في كل من التحليل النوعي والكمي. تستخدم أنظمة PCR في الوقت الفعلي على نطاق واسع في التشخيص السريري ، والبحوث الوراثية ، والتطبيقات الجزيئية الأخرى.
● القياس الكمي للحمض النووي و RNA: يوفر PCR في الوقت الحقيقي تقديرًا دقيقًا للأحماض النووية عن طريق قياس التألق المنبعث خلال دورات التضخيم. هذا يجعل من الممكن اكتشاف حتى كميات صغيرة من الحمض النووي أو الحمض النووي الريبي مع حساسية عالية.
● المراقبة المستمرة: على عكس PCR التقليدي ، حيث يتم تحديد النتائج بعد اكتمال التفاعل ، تراقب أنظمة PCR في الوقت الفعلي عند حدوثها. يتيح ذلك للباحثين مراقبة عملية التضخيم في الوقت الفعلي والحصول على بيانات كمية دقيقة.
● اكتشاف مضان: الأساليب الأكثر استخدامًا للكشف عن مضان في PCR في الوقت الفعلي هي الأصباغ المرتبطة بالحمض النووي (مثل SYBR Green) والتحقيقات الخاصة بالتسلسل (مثل تحقيقات Taqman). تنبعث هذه الجزيئات الفلورية الضوء عند ربطها بالحمض النووي المتضخم ، وترتبط كثافة مضان مع كمية الحمض النووي في العينة.
يشبه الخطوات الرئيسية في عملية PCR في الوقت الفعلي هي كما يلي: مبدأ PCR في الوقت الفعلي مستوى PCR التقليدي ، ولكن مع تطور إضافي: تتم مراقبة عملية التضخيم في الوقت الحقيقي من خلال اكتشاف مضان.
1.
2. الصلب: يتم تخفيض درجة الحرارة للسماح للبلاشات المحددة بالربط بتسلسلها التكميلي على الحمض النووي المنفرد.
3. التمديد: يتم ضبط درجة الحرارة للسماح بوليميريز الحمض النووي بتمديد الاشعال ، وتوليف خيوط الحمض النووي الجديدة.
4. قياس مضان: أثناء مرحلة التمديد ، يرتبط صبغة الفلورسنت أو مسبار الحمض النووي المضخم. يتم قياس التألق المنبعث من الصبغة أو التحقيق بعد كل دورة. كمية مضان تتناسب مع كمية الحمض النووي الذي يتم تضخيمه ، مما يسمح بمراقبة الوقت الفعلي.
في الوقت الفعلي PCR ، يتم رسم بيانات التألق التي تم جمعها خلال كل دورة لإنشاء منحنى تضخيم. يظهر هذا المنحنى عادة مرحلتين متميزتين:
● المرحلة الأسية: خلال هذه المرحلة ، تتضاعف كمية الحمض النووي مع كل دورة ، ويزداد مضان بشكل كبير. هذا هو المكان الذي يحدث فيه القياس الكمي ، حيث أن الإسفار يتناسب مباشرة مع كمية الحمض النووي في العينة.
● مرحلة الهضبة: بعد عدد معين من الدورات ، يصل التفاعل إلى هضبة حيث يتم استنفاد الكواشف ، ويتباطأ معدل التضخيم. يتم استخدام البيانات من الطور الأسي لتقدير دقيق.
هناك نوعان رئيسيان من فحوصات PCR في الوقت الفعلي: فحوصات SYBR Green ومقايسات القائمة على التحقيق.
أ. Sybr Green عبارة عن صبغة مرتبطة بالحمض النووي تتألق عندما ترتبط بالحمض النووي المزدوج تقطعت بهم السبل. إنها طريقة بسيطة وفعالة من حيث التكلفة للكشف عن الحمض النووي المضخم.
ب. تعمل هذه الطريقة بشكل جيد عندما تكون الاشعال محددة للغاية وتضخيم هدفًا واحدًا فقط. ومع ذلك ، يمكن لـ SYBR Green ربط أي الحمض النووي المزدوج تقطعت بهم السبل ، مما يعني أن المنتجات غير المحددة قد تؤدي إلى نتائج غير دقيقة.
أ. تستخدم المقايسات المستندة إلى المسبار تحقيقات الحمض النووي المسمى Fluorescived والتي ترتبط بالتسلسل المستهدف بين الاشعالين. هذه التحقيقات هي عادة تحقيقات Taqman أو أنظمة مماثلة تطلق مضانًا عند الانقسام أثناء عملية التضخيم.
ب. توفر المقايسات المستندة إلى التحقيق خصوصية أكبر من فحوصات SYBR Green ، حيث تعتمد على ثلاثة مكونات (الاشعال والتحقيق) لربط الهدف ، مما يقلل من فرصة التضخيم غير المحدد.
ج. تعتبر هذه الطريقة مثالية لمقايسات الإرسال المتعدد ، حيث يتم اكتشاف أهداف متعددة في وقت واحد في رد فعل واحد.
أصبحت أنظمة PCR في الوقت الحقيقي أدوات لا غنى عنها في مختلف مجالات البحوث البيولوجية والتشخيص. تشمل بعض التطبيقات الأكثر شيوعًا:
يستخدم PCR في الوقت الحقيقي على نطاق واسع لتحليل التعبير الجيني الكمي. يمكن للباحثين قياس كمية مرنا المحددة في عينة عن طريق تحويلها إلى الحمض النووي التكميلي ([كدنا] باستخدام النسخ العكسي (RT) ثم تحديد كدنا [كدنا] باستخدام PCR في الوقت الحقيقي. هذه التقنية ذات قيمة لفهم تنظيم الجينات ، ودراسة الاستجابات الخلوية للمنبهات البيئية ، وتحليل آثار الأدوية أو العلاجات على التعبير الجيني.
يعد PCR في الوقت الفعلي أداة قوية للكشف عن مسببات الأمراض مثل الفيروسات والبكتيريا والفطريات. يسمح بالاكتشاف السريع والحسس للعوامل المعدية ، مما يجعله ضروريًا للتشخيصات السريرية. على سبيل المثال ، يستخدم PCR في الوقت الفعلي على نطاق واسع لاكتشاف الالتهابات الفيروسية مثل فيروس نقص المناعة البشرية والأنفلونزا و Covid-19 ، وكذلك الالتهابات البكتيرية مثل السل.
يوفر PCR في الوقت الحقيقي القياس الدقيق للحمض النووي أو الحمض النووي الريبي في عينة. هذا مفيد بشكل خاص في التطبيقات مثل قياس الأحمال الفيروسية في العينات السريرية ، وتحديد اختلافات رقم نسخة الجينات ، ومراقبة تقدم ردود فعل PCR في الوقت الفعلي.
يتم استخدام PCR في الوقت الفعلي أيضًا في المراقبة البيئية للكشف عن الكائنات الحية الدقيقة في الماء والتربة والهواء. على سبيل المثال ، يمكن استخدامه للكشف عن مسببات الأمراض المنقولة بالمياه أو تقييم وجود الكائنات الحية المعدلة وراثياً (GMOs) في المنتجات الغذائية والزراعية.
يستخدم الباحثون PCR في الوقت الفعلي لدراسة الطفرات الوراثية ، الأشكال المتعددة ، وحذف الجينات. تتيح القدرة على تحديد تسلسلات وراثية محددة اكتشاف الطفرات في أبحاث السرطان والأمراض الوراثية والطب الشخصي.
تقدم PCR في الوقت الفعلي العديد من المزايا على PCR التقليدية ، مما يجعلها الخيار المفضل في العديد من المختبرات:
● القياس الكمي: يوفر PCR في الوقت الفعلي نتائج كمية ، مما يتيح القياس الدقيق للأحماض النووية في عينة.
● السرعة: تزيل PCR في الوقت الفعلي الحاجة إلى معالجة ما بعد PCR ، مثل كهربائي هلام ، مما يقلل من الوقت اللازم للحصول على النتائج.
● الحساسية: يمكن لـ PCR في الوقت الحقيقي اكتشاف حتى كميات صغيرة من الحمض النووي أو الحمض النووي الريبي ، مما يجعله مثاليًا للتطبيقات التي تتطلب حساسية عالية.
● الأتمتة: العديد من أنظمة PCR في الوقت الفعلي مؤتمتة بالكامل ، مما يزيد من الإنتاجية وتقلل من احتمال حدوث خطأ بشري.
● انخفاض خطر التلوث: نظرًا لأن PCR في الوقت الفعلي يتم تنفيذ PCR في أنابيب مغلقة ، يتم تقليل خطر التلوث.
لقد أحدثت أنظمة PCR في الوقت الحقيقي ثورة في طريقة تحليل الباحثين الحمض النووي والحمض النووي الريبي. إن قدرتهم على توفير البيانات الكمية في الوقت الفعلي بحساسية عالية ودقة جعلتها لا غنى عنها في المجالات مثل التشخيص ، وتحليل التعبير الجيني ، والكشف عن الممرض ، والبحث الوراثي. سواء كنت تدرس تنظيم الجينات ، أو اكتشاف الأمراض المعدية ، أو مراقبة الصحة البيئية ، فإن نظام PCR في الوقت الحقيقي يوفر دقة وكفاءة لا مثيل لها.
إذا كنت تتطلع إلى تعزيز قدرات المختبر الخاص بك من خلال أنظمة PCR في الوقت الفعلي المتقدمة ، فإننا نقدم آلات عالية الأداء مصممة لتلبية متطلبات البحث الحديث. توفر أنظمة PCR في الوقت الفعلي نتائج دقيقة وموثوقة ، مما يتيح لفريقك إجراء أبحاث وتشخيص عالية الجودة بسهولة. اتصل بنا اليوم لمناقشة كيف يمكن أن تدعم حلولنا احتياجات المختبر وتحسين نتائج البحث الخاصة بك.
