분자생물학 검사의 장단점

분자생물학 검사는 유전자 식별 및 염기서열 분석 기술의 성공에서 발전하여 분자 수준에서 질병의 원인을 신속하고 정확하게 식별할 수 있게 하여 질병을 보다 효과적으로 만들었습니다. . 장점 외에도 분자 생물학 테스트에는 특정 제한 사항이 있습니다.

1.1. 분자 생물학

분자생물학은 유기체나 생물학적 현상을 분자 수준에서 연구하는 학문이며, 분자생물학은 생화학이나 의학 유전학 등 다른 생명과학과 밀접한 관련이 있습니다.

정교한 분자 수준에서 유기체의 형태를 연구하는 것 외에도 분자 생물학은 세포, 기관, 개체, 종의 형성 및 발달(숫자, 크기 측면에서)과 이러한 과정의 기능을 연구합니다.

나뭇가지 분자 생물학 세포 내 서로 다른 시스템 간의 관계, 핵산 분자(DNA, RNA) 간의 관계, 단백질 합성을 이해합니다. 또한 분자 생물학은 이러한 관계를 조절하는 메커니즘을 탐구합니다. 분자 생물학 지식은 의학, 산업, 농업, …

1.2. 분자생물학 시험

분자생물학 시험 분자 생물학 과학의 응용 프로그램은 핵산 단편, 완전한 유전자에서 미생물 게놈에 이르기까지 분자 수준에서 바이오마커를 검출하는 것입니다.

1980년대 이후 성공적인 유전자 식별 및 시퀀싱 기술은 분자 생물학 분석의 기초가 되는 중합효소 연쇄 반응(PCR: polymerase chain reaction)과 같은 유전자 서열 합성의 돌파구를 마련했습니다.

의학에서 분자 생물학 테스트 기술은 질병의 진단, 치료 및 모니터링을 제공하기 위해 질병의 원인을 빠르고 정확하게 결정하는 데 도움이 됩니다.

2.1. PCR 분자 생물 검정

기술의 본질 PCR (중합효소 연쇄반응은 유전자 증폭 반응) DNA 중합효소와 열순환이 있는 상태에서 단일 DNA 분자에서 여러 복사본을 만들어 병원성 미생물을 신속하게 식별하는 데 도움이 됩니다.

유기체에서 질소 기반 물질(DNA 구성 요소)과 DNA 중합효소 촉매를 사용하면 DNA 분자가 스스로 증식합니다. DNA 복제가 신체 외부에서 일어나기 위해서는 질소 염기 및 DNA 중합효소 외에 추가적인 프라이머, 완충액 및 열순환기가 필요합니다. 주기적 온도 변화는 DNA를 변성시켜 2개의 DNA 가닥이 해리되고 질소 염기 쌍이 발생하고 새로운 가닥이 늘어납니다.

PCR 기술은 기존의 열순환기(PCR 기계)를 사용하여 샘플에서 병원성 미생물의 존재를 결정할 수 있습니다(정성값).

2.2. Real-time PCR 분자생물학 분석

기술 실시간 PCR PCR과 함께 분자 생물학 테스트에 사용되는 두 가지 주요 기술이 있습니다.

Real-time PCR은 PCR과 유사하지만, Real-time PCR에는 융합 반응이 발생할 때 신호를 기록하는 추가 장치가 있습니다. 동일한 시간 간격으로 테스트 샘플에서 발생하는 라운드 수와 표준 샘플에서 라운드 수를 비교하면 표준 샘플 라운드 수에 대한 테스트 샘플 라운드 수의 비율은 다음과 같습니다. 계산하여 샘플 DNA의 농도를 계산합니다.

PCR이 약 20-35 라운드로 유전자를 기하급수적으로 증폭하는 경우 – 정성적 값만, Real-time PCR 기술은 약 50-60 라운드의 PCR보다 높기 때문에 시료 내 미생물의 양을 계산할 수 있으므로 Real-time PCR이 장점 정량적 가치에서 PCR보다.

2.3. 겔 전기영동

겔 전기영동 전하와 질량의 차이에 따라 DNA, RNA 또는 단백질의 단편을 분리하는 기술입니다.

전기 영동의 원리는 핵산이나 단백질의 각 분자는 특정 전하를 운반하므로 전기장에 놓으면 이동한다는 것입니다. 분자가 클수록 더 느리게 움직이며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 전기영동은 젤(일반적으로 아가로스)에서 수행하거나 종이에서 수행할 수 있습니다.

적절한 염료를 사용하여 젤이나 종이에서 분자의 위치를 ​​인식합니다. 전기영동을 통해 겔에서 추출된 핵산의 크기를 표준 시료의 알려진 분자 크기와 비교할 수 있습니다.

2.4. 서던 블로팅

이 기술을 사용하면 표지된 핵산 샘플과 니트로셀룰로오스 필터의 결과 “혼성화”를 통해 원하는 DNA 세그먼트를 식별하고 분리할 수 있습니다.

2.5. 노던 블로팅

노던 블로팅 기술의 “하이브리드”는 서던 블로팅의 “하이브리드”와 유사하지만, 겔에서 분리된 DNA 단편을 혼성화하는 대신, 노던 블로팅은 겔에서 분리된 RNA 단편의 혼성화를 허용하여 원하는 RNA를 결정합니다. 싶습니다.

2.6. 웨스턴 블로팅

겔에서 분리된 단백질은 Western blotting 기술로 알려진 항체로 식별됩니다.

2.7. 면역조직화학

항체가 있는 상태에서 면역조직화학(조직 면역화학)을 통해 단백질을 측정할 수 있습니다.

2.8. 마이크로어레이

DNA 마이크로어레이(유전자칩)는 여전히 화학적 결합을 통한 “하이브리드” DNA-DNA 또는 DNA-RNA의 원리를 기반으로 하며, 마이크로어레이 기술은 정성적 및 정량적 의미를 모두 가지고 있습니다.

2.9. 유전자 시퀀싱

유전자 시퀀싱 성장하고 있으며 많은 분야에서 많은 응용 프로그램을 가지고 있습니다. 유전자 시퀀싱의 값은 박테리아, 바이러스, 박테리아, 바이러스 또는 개인 식별, 종 식별의 식별을 포함하거나 유전적 돌연변이를 식별할 수 있습니다. 유전자 시퀀싱은 백신의 생산이나 암의 표적 치료법에 사용되었습니다.

고전적인 테스트 방법은 다음과 같은 많은 새로운 병원성 미생물이 있는 경우 제한적임이 입증되었습니다. 코로나19 바이러스인플루엔자 A/H5N1, 인플루엔자 A/H1N1, HPV… 분자 생물학은 병원성 미생물을 빠르고 정확하게 진단하여 시기적절하고 효과적인 치료를 가능하게 합니다.

Real-time PCR은 또한 B형 및 C형 간염 바이러스 감염, HIV 등의 치료에 매우 중요한 병원체의 정량화를 가능하게 합니다.

분자생물학 검사의 또 다른 장점은 혈액, 가래, 타액, 대변, 소변, 흉막액, 복막액, …

분자생물학은 PCR 및 Real-time PCR 기술을 통해 암을 비롯한 많은 질병의 발병기전을 연구하는 데에도 의미가 있습니다.

분자생물학 검사는 산전 및 산후 진단에도 적용됩니다. 임신한 여성의 혈액에서 태아 DNA 검사는 태아기 다운증후군을 감지할 수 있습니다. 세계에서 분자 생물학 기술을 사용하여 출생 전에 다음과 같은 많은 다른 유전 질환이 발견되었습니다. Duchenne 유전 질환, 베타 지중해 빈혈 질환, 낭포성 섬유증 등. 페닐케톤뇨증… 게다가 신생아의 신생아 진단도 달성되었습니다 선천성 부신 과형성, 출생, 알파-1 항트립신 결핍, 낭포성 섬유증과 같은 병리를 감지할 수 있는 분자 생물학 검사 덕분에 많은 고급 결과를 얻었습니다.

많은 장점에도 불구하고 분자 생물학 테스트에는 여전히 특정 제한 사항이 있습니다. 잘못된 결과를 원하지 않는 경우 분자 생물학 테스트에서 엄격한 조건이 설정됩니다.

• PCR 기술의 경우: 합성 물질의 농도가 합리적이지 않거나 온도 조절 프로세스가 올바르게 단계화되지 않으면 PCR의 효율이 매우 낮거나 아예 존재하지 않아 부정적인 결과를 초래합니다. 아니면 검체간 교차오염을 조금 부주의하면 다시 PCR 결과가 나오겠죠? “거짓” 긍정.
• Real-time PCR 기법의 경우: Real-time PCR 기법은 PCR 기법과 유사하게 보장해야 하는 엄격한 조건 외에도 정확한 정량 결과를 제공하기 위해 비교를 위해 매우 우수한 표준 샘플이 필요합니다. . 요구 사항은 오류를 제거하기 위해 1개의 테스트 샘플과 5개의 표준 샘플을 비교하는 것이므로 기술에는 많은 인내가 필요합니다.

또한 분자 생물학 테스트에는 다음과 같은 몇 가지 다른 제한 사항이 있습니다.

• 제한된 농도 범위 내에서만 테스트 샘플을 정량화합니다. 그렇지 않으면 정확하지 않습니다.
• 몇 종류의 미생물만이 염기서열분석이 되어 있는 반면, 미생물의 수는 매우 많아 분자생물학적 검사로 모든 ​​질병을 진단할 수 있는 것은 아닙니다.

요약하자면 분자생물학 검사는 응용 가능성이 높아짐에 따라 현대 의학의 발전에서 그 역할을 주장해 왔습니다. 그러나 분자생물학 시험은 엄격한 시험절차를 보장하지 못한 채 여전히 한계와 오류가 있다.