コロナの検査法である『PCR』の原理と手法について解説します



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目次

前書き

おはようございます。

今回はコロナウイルスで話題になっていた陽性か陰性かの判断で使われているPCR法について解説していこうと思います。

僕は大学の研究でウイルスやDNAなどを取り扱ったりすることが多いです。

そのためPCR法を高頻度で利用します。

そこで学んできたものを紹介していこうかなと思います。


PCR法って何?

今回はこのPCR法とは何なのか。

簡単にわかりやすく解説していこうと思います。

コロナウイルスの検査ではPCRの中でも特にqPCR(リアルタイムPCR)が利用されています。

PCRとはpolymerase chain reaction(ポリメラーゼ連鎖反応)の略で目的のDNAを増幅させることです。

コロナウイルスのDNAだけを増幅させて陽性か陰性を判断しています。

PCRの原理

さて、PCRの原理について説明していこうと思います。

まず、二本鎖DNAを90℃くらいの高温で二本の一本鎖に分離させます。

次に60℃ほどの温度に落として一本鎖DNAにプライマーが引っ付いてそこにさらにDNAポリメラーゼが結合します。

このステップをアニーリングというのですがアニーリングは温度がDNAによって違ってくるのでDNAによって吟味していかなければなりません。

プライマーとはDNA増幅が起こる起点となる部分のことでDNAポリメラーゼはそのプライマーを動かす働きを持っています。

DNAポリメラーゼは通常高温で失活してしまうのですがここで使用しているの高温に耐えることができるものを使用しています。

その後72℃にあげて伸長させます。

このサイクルを30ほど繰り返すと終了になります。

各サイクルは約30秒です。

簡単に言うと以上のような流れで進んでいきます。

増幅しているかどうやったらわかるの?

qPCRでは蛍光試薬を使って増幅の可否を判断しています。

簡単に言うとその蛍光試薬がDNA配列にくっつき、励起光という光を浴びることによって蛍光を発します。

この蛍光から量を算出し、リアルタイムで増幅を読み取れるのです

普通の電気泳動によるPCRでは途中の増幅の経過が分からないのですが、qPCRでは経過が確認できるのでいいですね。


最後に

最後に図を使って説明されているサイトをのせておこうと思います。

こちらのサイトは図も用いながら書いてくれているので非常にわかりやすいです。

僕のが分かりにくければこちらの方を参考にしてください。

下にリンクを貼っておきます。
lifescience-study.com
今回もご閲覧ありがとうございました。

コロナウイルスは収束に向かっていますが北海道で第2波が来たようにまだまだ油断はできません。

皆さんで協力し、手洗いうがい、アルコール、マスク等できることはたくさんあると思うので頑張って取り組んでいきましょう!

最後にPCRについて詳しく学びたい方のための参考書を掲載しておくのでそれらを活用して勉強してみてください。
こちらから⇩⇩⇩

出典

microfluidics.stanford.edu/Projects/Archive/OnChipPCR/PCRschematic.PNG
lifescience-study.com