PCR Nedir?

PCR, DNA'nın birçok kopyasını oluşturmak için kullanılan bir test uygulamasıdır.

PCR (polimeraz zincir reaksiyonu), belirlenen DNA’nın birçok kopyasını oluşturmak için kullanılan bir test tekniğidir. Bu teknik sayesinde çok küçük miktarlarda olan DNA (Deoksiribo nükleik asit) veya RNA (Ribo Nükleik asit) içeren organizma numunelerindeki bu iki segmentin dizilimini analiz etmek mümkündür. 

Bir tanı testi olan PCR testi virüslerde bulunan RNA'ları tespit ettiğinden dolayı, kişide virüs olup olmadığının belirlemesinde etkili bir testtir. Ayrıca vücutta bulunan az seviyelerdeki mikrobu tespit edebilir olması sayesinde, farklı hastalıklara tanı koyulmasında da kullanılabilir. Bununla birlikte vücutta virüsün varlığını ve vücudun enfeksiyona yanıt olarak ürettiği antikorları da tespit edebilir.

Bu işlemde değerlendirilmek istenen DNA, analiz ve tespit yapılabilecek düzeye gelen kadar, Pcr cihazı ile amplifikasyon (çoğaltma) yapılır.  Örneğin, bir idrar örneğinde bulunan gonore (bel soğukluğu) veya klamidya'ya (cinsel yolla bulaşan enfeksiyon) neden olan organizmalardan küçük miktarlarda DNA'yı tanımlamak için kullanılabilir. 

PCR Nasıl Yapılır?

PCR testinin temel taşı; kişinin boğaz veya burun salgısı numunesidir. Sürüntü denilen bu örnekleme ince uçlu pamuklu bir çubuk ile yapılmaktadır.  Bunun yanında ayrıca öksürük sonrası oluşan balgamdan da numune alınır. Bu örnekler Korona virüs teşhisi için kullanılıyorsa, hastalığın ilk zamanlarında bu testle örnek alınması daha uygundur. Çünkü ilerleyen zamanlarda hastalık ilerledikçe burun veya boğaz kısmında virüsten örnek kalmayabilir.

PCR testiyle doğru zamanda ve uygun bir şekilde alınan örnekler, özel bir kaba konularak laboratuvarda test kartuşuna aktarılır.   Ve alınan bu numune filtrelenerek ultrasonik dalgalar aracılıyla virüsün DNA'sı belirlenir. Bu işlemden sonra DNA molekülleri ile PCR ajanları karışmaktadır ve ardından gerçek zamanlı tanımlama ve çoğaltma işlemi yapılır.  Son olarak da sonuç aşamasına gelinir.

PCR Nasıl Çalışır?

PCR testi yapılırken analiz edilen DNA’nın ne olduğuna bakılmaksızın standart prensipler izlenir. PCR testi yapılırken beş temel bileşen gereklidir ve bu prensipler şu şekildedir;

  • Kopyalanacak olan DNA şablonu kullanılır.
  • PCR reaksiyonunu başlatan kısa DNA uzantılarının, kopyalanmak istenilen DNA bölümünün her iki tarafına da bağlanması için nükleik asit (Primer) uygulanır.
  • Yeni DNA zincirinin oluşturulmasında dNTP'ler olarak da bilinen DNA'nın yapı taşları A, C, G ve T gibi DNA bazları kullanılır.
  • Yeni DNA bazlarını eklemek için Taq polimeraz enzimi kullanılır. 
  • Reaksiyon için doğru koşulları sağlamak için tampon çözeltiler (kendileri ile karıştırıldığında, karıştırılan çözeltinin pH değerini sabit tutmayı sağlayan çözeltileri) kullanılır.

PCR Çeşitleri

Polimeraz zincir reaksiyonu olan PCR; klinik, tanısal tıp ve araştırmalarda kullanım için harika bir araçtır, ancak hepsi farklı uygulamalara ve hassasiyet seviyelerine sahiptir. Kullanımlarına göre PCR çeşitleri aşağıdaki gibidir:

  • Real time PCR (kantitatif PCR veya qPCR)
  • Ters Transkriptaz (RT – PCR)
  • Multipleks PCR
  • Yuvalanmış (Nested) PCR
  • Demirlenmiş (Anchored) PCR
  • Asimetrik PCR
  • In situ PCR
  • Hot Start PCR
  • İmmuno PCR
  • Rastgele Çoğaltılmış Polimorfik DNA (Rapd Ters (İnvers) PCR
  • Geri (Revers) Transkripsiyon PCR

PCR Aşamaları

PCR, PCR test makine tarafından gerçekleştirilen termal döngü adı verilen bir ısıtma ve soğutma sürecini içerir. Bu sürecin 3 ana aşaması vardır ve bunlar aşağıdaki gibidir:

  • Denatürasyon: Bu aşamada 94 ° C'de, çift sarmallı DNA erir ve iki parça tek sarmallı DNA'ya açılır.
  • Tavlama: Bu aşamada orta sıcaklıklarda (yaklaşık 54 ° C) primerler, hedef DNA dizilerine bağlanır ve polimerizasyonu başlatır. Bu, yalnızca çözeltinin sıcaklığı düşürüldüğünde gerçekleşebilir ve her DNA iplikçiğe bir primer bağlanır. 
  • Uzatma: Bu aşamada 72 ° C'de, polimeraz en iyi şekilde çalışır ve şablona tamamlayıcı olan DNA yapı blokları, primere bağlanarak çift sarmallı bir DNA molekülü oluşturur.

PCR aşamalarında, her seferinde DNA kopya sayısı ikiye katlanır ve bu işlem 20-40 kez tekrar edilir. Tam bir PCR reaksiyonu birkaç saat içinde veya belirli yüksek hızlı makinelerde bir saatten daha kısa sürede gerçekleştirilebilir. PCR’nin tamamlanmasının ardından elektroforez denilen işlemle üretilen DNA parçalarının boyut ve miktarı kontrol edilir.

PCR Kullanım Alanları

PCR testinin bazı kullanım alanları bulunur, bu alanlar şu şekilde sıralanabilir:

Genetik araştırma alanında

İlk kez ortaya çıktığı 1980'lerden bu yana PCR, bilimsel araştırma alanında adeta devrim yaratmış ve genetik bazı özel uygulamalarda kullanılmıştır. Kullanılan bu özel uygulamalar şu şekilde sıralanabilir:

  • Numune çok küçük olsa bile, PCR kullanılarak DNA fragmanlarının hızlı amplifikasyonu (çoğaltılması) sağlanabilirken bu sayede güney veya kuzey leke hibridizasyonu (genetik benzerlik ölçme tekniği) gibi çeşitli teknikler kullanılabilir
  • PCR gen ekspresyonunun seviyesini ölçmede uygulanabilir
  • Ayrıca, genetik mutasyonları ve sonuçlarını incelemek için kullanılan DNA sekanslama gibi tekniklere yardımcı olarak kullanılabilir
  • İnsan Genom Projesinde, belirli bir klonda belirli bir genom segmentinin varlığını belirtmek için bu test kullanılabilir.
  • PCR tekniğinin gelişmiş varyantları, çocuklarda genetik doğum kusurlarının erken tespitine yardımcı olabilecek kromozomal analiz tekniklerinde kullanılabilir.
  • DNA klonlama yöntemini artırmak için kullanılabilir.

İlaç alanında

PCR, çeşitli tıbbi disiplinlerde birçok değerli gelişmeye yardımcı olabilir. İlaç alanında yardımcı olduğu konular şu şekilde sıralanabilir:

  • Mikrobiyoloji, organizma tespiti için çok önemli gözlemlere fırsat tanıyan bir alandır. Dolayısıyla bu alanda PCR kullanımı oldukça değerlidir. Mikrobakteri tuberculosis gibi organizmalar, genotipleme yardımıyla etkin bir şekilde incelenebilir. Bu, erken teşhis ve tedaviye izin verir ve halk sağlığının izlemesinde oldukça etkilidir. 
  • Virolojide, virüslerin nükleik asitlerinin tespit ve karakterize edilmesine yardımcı olarak, klinik tedaviye büyük ölçüde yardımcı olur ve virüsler hakkında daha fazla araştırma yapılmasına olanak sağlar. 
  • Mikoloji ve Parazitoloji de PCR kullanımı, mikroorganizmaların erken tanımlanmasını sağlayarak, böylece mantar ve parazitik enfeksiyonların etkili teşhisine ve tedavisine yardımcı olur.
  • Diş hekimliği tekniğinde PCR periodontal hastalık, çürük, ağız kanseri ve endodontik enfeksiyonlar gibi durumların etkili olarak yönetilmesine yardımcı olur.

Adli bilim alanında

Bu teknik, PCR tabanlı DNA parmak izinin ortaya çıkmasıyla adli araştırmalarda paha biçilmez bir araç haline gelmiştir. Adli bilimlerde DNA parmak izi kullanılarak, küçük DNA parçaları bir suç mahallinden izole edilebilir, hükümlü veya suçluların DNA'sından oluşan devasa bir veri tabanıyla karşılaştırılabilir. Ayrıca, PCR testi soruşturmanın bir parçası olarak şüphelilerin dışlanmasında da yararlıdır. Ve DNA parmak izi, bir bireyin DNA'sının olası çocukları, kardeşleri veya ebeveynleri ile eşleştirildiği babalık testinde de kullanılabilir.

Çevresel mikrobiyoloji alanında

PCR tekniği, çevresel mikrobiyolojideki birçok sorunu keşfetmek için başarıyla kullanılabilir. Çevresel uygulamalarda kullanım alanlarından bazıları şu şekilde sıralanabilir:

  • Zehirli atık ve kirleticilerdeki bozulan mikroorganizmaların hassas tespiti PCR yapılarak gerçekleştirilebilir.
  • Su kaynaklarındaki koliformlar gibi indikatör bakterilerin tespiti için kullanılabilir.
  • PCR ayrıca, büyük bir halk sağlığı tehlikesi oluşturan su kaynaklı mikrobiyal patojenleri tespit etmek ve izlemek için de kullanılabilir.
Makaleyi faydalı buldun mu?
0
0
Makeleyi Paylaşın

PCR ile İlgili Sıkça Sorulan Sorular

 PCR testi, virüs bulaşmış beyaz kan hücrelerinde HIV virüsünün ya RNA'sını ya da DNA'sını tespit eder.  Bu testin doğruluk payı her ne kadar % 99,9 olarak kabul edilse de maliyet olarak nispeten daha pahalı olduğu ve teknik beceri gerektirdiği için yapılması, antikor testi kadar sık değildir.

Test sonuçlarının çıkma süreci testin yaptırıldığı yerel hastanelere veya özel sağlık kliniklerine göre değişebilirken, kliniğin hangi laboratuvarda testi analiz ettirdiği önemli bir faktördür. Bu süreçler göz önüne alındığında sonuçların çıkma süreci birkaç saat ile beş gün arasında değişebilmektedir. Devlet hastaneleri özellikle COVID-19 gibi salgın hastalıkların olduğu dönemlerde, toplama kitlerini tek bir laboratuvara gönderirken, özel sağlık kuruluşları kendi laboratuvarlarında analiz yaptırmaktadır. Bu yüzden devlet hastanelerindeki laboratuvarın yoğunluğundan dolayı işlem süreci uzamaktadır.

PCR testi yapan hastaneler; Sağlık Bakanlığı tarafından onaylanan özel veya devlet hastaneleridir.  Halk Sağlığı Kurumları bir enfeksiyonu izlemek ve yayılmasını önlemek için, semptomları olan herkesin bu testi yaptırmaya teşvik ederler. Fakat bunun yanında semptom göstermediği halde Covid-19 gibi salgından etkilendiğini düşünen kişiler endişelerinden kurtulmak için test yaptırmak isteyebilirler. Dolayısıyla özel hastanelerde test yapılması gerekir. Bu testin ücreti şayet kişinin özel sağlık sigortası kapsamındaysa sigortası tarafından karşılanırken, kapsam dahilinde değil ise kişinin kendisinin ödemesi gerekir.

PCR testi fiyatı yapılan sağlık kuruluşuna göre değişiklik göstermektedir. Devlet sağlık kuruluşlarında bu test ücretsiz yapılırken, özel hastanelerde fiyat aralığı hastanenin fiyat politikasına göre değişmektedir. Test sonrasında farklı işlemlerin yapılması gibi durumlar da PCR testi fiyatını etkileyen diğer faktörlerdendir.

Antijen testleri viral partikülleri belirlerken, PCR ise genetik materyalleri belirler. Her iki teste de örneklerin toplanması için nazal swablar kullanılırken, doğruluk açısından PCR testi üst standartlardadır.