Der RT-PCR-Test für Coronaviren

Von vielen Dingen, die Sie über COVID-19 im Jahr 2020 gehört haben, ist eines mittendrin: der Test, der verwendet wird, um festzustellen, ob jemand mit dem Virus infiziert ist, der berühmte RT-PCR-Test oder nur PCR.

Sicherlich haben Sie schon einmal von diesem Test gehört, von einem Arzt oder in den Nachrichten. Der PCR-Test wird eingesetzt, um das Vorhandensein (oder Nichtvorhandensein) des Virus im Körper einer Person festzustellen.

Der RT-PCR-Test ist nicht der einzige Test, der das Virus nachweisen kann, aber im Vergleich zu den anderen Methoden ist er der genaueste und zuverlässigste. Ein weiterer Test ist der herkömmliche Serologietest, der spezifische Antikörper in Blutproben nachweist.

Die Buchstaben in RT-PCR, stehen für Reverse Transkription Polymerase-KettenreaktionSie wird seit Jahrzehnten von Wissenschaftlern verwendet, um mehrere Kopien von genetischem Material herzustellen.

Mit anderen Worten, in diesem Fall mehr genetisches Material von SARS-CoV-2, das als Fingerabdruck verwendet wird, um das Vorhandensein des Virus in Proben aus der Nase, den Ohren oder dem Speichel von Patienten nachzuweisen. Wenn in der Probe Viren versteckt sind, und sei es auch nur in geringen Mengen, kann der Test aufgrund seines Copy-Paste-Zyklus das Virus nachweisen. Aus diesem Grund ist der RT-PCR-Test so zuverlässig.

Der Test ist eine Methode mit im Wesentlichen zwei Schritten innerhalb des Temperaturzyklus, bei der ein Stück genetisches Material, sei es DNA oder RNA, kopiert und eingefügt wird.

Der Test erfordert eine Thermocycler-Maschine die eine genaue Temperatur- und Zeitsteuerung. Durch mehrere Temperaturzyklen vergrößert sich das genetische Material des Virus. Im Folgenden wird ein Beispiel für einen Temperaturzyklus gezeigt.

Die Methode erfordert zwei Hauptenzyme, die Reverse Transkriptase (daher das "RT" im Titel) und die DNA-Polymerase. Jedes von ihnen hat eine Wirkungsphase und eine Funktion. In der Abbildung oben ist die gelbe Phase des Zyklus die Phase, in der die RT wirkt, und die rote Phase ist die Phase, in der die DNA-Polymerase ihre Aufgabe erfüllt.

Das erste Enzym stellt den komplementären DNA-Strang aus dem RNA-Virus her, so dass das zweite Enzym die Arbeit des Kopierens und Einfügens des neuen, gerade hergestellten DNA-Strangs übernehmen kann, wodurch sich die Menge des vorhandenen genetischen Materials erhöht. Diese Amplifikation ermöglicht es, das genetische Material zu charakterisieren und/oder zu manipulieren, was in einer kleineren Menge nicht möglich wäre.

Für all diese Vorgänge benötigen die Enzyme die Hilfe eines kleinen (oder großen) Moleküls namens PRIMER. Die Funktion des Primers besteht darin, die Stelle zu markieren, an der das Enzym mit der Verlängerung der Stränge beginnen soll; ohne ihn kann der Kopiervorgang der DNA-Polymerase nicht beginnen.

Der Primer kann mit einer zufälligen oder einer spezifischen Form gewählt werden. In solchen Fällen ist es sehr wichtig, die genetische Karte des Virus zu kennen, damit spezifische Primer verwendet werden können, um die Effizienz und Zuverlässigkeit der Ergebnisse zu erhöhen.

Wenn Sie wie wir neugierig sind und mehr über die RT-PCR erfahren möchten, können Sie weitere Einzelheiten nachlesen dieser wissenschaftliche Artikel genau hier aber im Wesentlichen sind hier alle Informationen, die für den Test erforderlich sind:

Das genetische Material des Virus, die RNA

Reverse Transkriptase und DNA-Polymerase-Enzyme

PRIMERS

Nukleosid-Triphosphate

Und fluoreszierende Reporterfarbstoffe:

Um festzustellen, ob eine Probe mit dem COVID-19-Virus kontaminiert ist oder nicht, wird der Test mit fluoreszierenden Reporterfarbstoffen in Kombination mit dem RT-PCR-Test durchgeführt. Der Test basiert auf dem Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Fluoreszenzsignals in einer Probe. Bleibt das Signal aus, kann der Test als negativ oder falsch-negativ gewertet werden. Bei Vorhandensein eines intensiven Signals kann nicht nur auf das Vorhandensein von Virosen, sondern auch auf ein fortgeschrittenes Krankheitsstadium geschlossen werden.

Mischen Sie alle Zutaten und geben Sie sie in die Thermocycler-Maschine.

Der erste Schritt des Tests ist in der folgenden Infografik dargestellt. Das RT-Enzym erstellt die erste Kopie des genetischen Materials des in der Probe vorhandenen Virus. Nachfolgend sehen Sie den zweiten Schritt der RT-PCR-Methode. Der Primer gibt die Startposition an und die DNA-Polymerase beginnt durch eine enzymatische Reaktion mit der Verlängerung der DNA-Stränge.

Bei diesem Bild handelt es sich um eine elektronenmikroskopische Aufnahme des SARS-CoV-2-Virus, und man kann die Struktur des Virus genau erkennen. Ist das nicht schön?

Der Test ist komplex und nicht so einfach, wie es scheint, aber ich wette, dass es mit den Infografiken viel einfacher war, das Gesamtbild zu verstehen, wie es funktioniert, oder?

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Referenz

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Neuartiges Coronavirus SARS-CoV-2 | Diese Transmissionselektronenaufnahme | Flickr. Disponível em: . Acesso em: 23 jul. 2020.

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