コロナウイルスのRT-PCR検査 - Mind the Graphブログ

2020年のCOVID-19について、いろいろなことを聞いていると、その中に、誰かがウイルスに汚染されているかどうかを検出するための検査、有名なRT-PCR検査、あるいはPCRだけというのがあるんですね。

この検査については、医療関係者やニュースなどで聞いたことがあるのではないでしょうか。PCR検査は、誰かの体内にウイルスが存在する（しない）ことを検出するために採用されています。

RT-PCR 検査は、ウイルスを検出できる唯一の検査ではありませんが、他の方法と比較して、最も正確で信頼性の高い検査です。もう一つの検査は、血液サンプル中の特定の抗体レベルを検出する、従来の血清検査です。

RT-PCRの文字、は以下の略です。 逆転写ポリメラーゼ連鎖反応しかし、この技術は何十年にもわたり、科学者たちが遺伝子の多重コピーを作成するために使われてきました。

つまり、この場合、患者さんから採取した鼻や耳、唾液などのサンプルに、ウイルスの存在を証明する指紋として使われるSARS-CoV-2の遺伝物質が増えるのです。もし、微量でもサンプルにウイルスが潜んでいれば、そのコピーペーストのサイクルにより検出することができる。だから、RT-PCR検査は信頼性が高いのです。

テストの様子 は、温度サイクルの中に基本的に2つのステップがあり、DNAでもRNAでも遺伝物質の一部をコピーペーストする処理を行う方法です。

このテストでは サーモサイクラー装置 という、正確な 温度・時間制御.何度も温度サイクルを繰り返すことで、ウイルスの遺伝物質が増加する。次に温度サイクルの一例を示す。

この方法は、逆転写酵素（タイトルに「RT」とあるのはそのため）とDNAポリメラーゼという2つの主要な酵素を必要とします。それぞれ作用の段階と機能がある。上の図では、黄色い段階が逆転写酵素の働きで、赤い段階がDNA-ポリメラーゼの働きである。

最初の酵素がRNAウイルスから相補的なDNA鎖を作り、2番目の酵素が作ったばかりのDNA鎖からコピーペーストの作業を行い、存在する遺伝物質の量を増加させる。この増幅により、少量では不可能であった遺伝物質の特性解析や操作が可能になる。

このプロセスには、酵素がプライマーと呼ばれる小さな（あるいは大きな）分子の助けを必要とする。プライマーの機能は、酵素が鎖を伸ばし始めるべき場所を示すことです。プライマーがなければ、DNAポリメラーゼのコピーペーストのプロセスは始まりません。

プライマーは、ランダムまたは特定の形状を選択することができる。このような場合、Vírusの遺伝子地図を知っておくことは非常に重要で、特定のプライマーを使用することで、結果の効率と信頼性を向上させることができます。

RT-PCRの詳細については、こちらをご覧ください。本科学論文ただいまが、要するにテストをするために必要なものはすべてここにあるのです。

ウイルスの遺伝物質であるRNA

逆転写酵素とDNAポリメラーゼ酵素

プリマーズ

ヌクレオシド三リン酸塩

そして蛍光レポーター色素。

COVID-19ウイルスに汚染されているか否かの結果を知るために、蛍光レポーター色素アッセイをRT-PCR検査と組み合わせて使用します。このアッセイは、サンプルの蛍光シグナルの有無に基づきます。シグナルがない場合、検査は陰性または偽陰性と結論づけられる。強いシグナルがある場合は、Vírusの存在に対して陽性であるだけでなく、病気が進行していると判断することができます。

すべての材料を混ぜ合わせ、サーモサイクルの機械に入れる。

検査の最初のステップは、次のインフォグラフィックに示されています。RT酵素は、サンプルに存在するウイルスの遺伝物質の最初のコピーを作成します。次に、RT-PCR法の第2段階をご覧ください。プライマーが開始位置を示し、酵素反応によってDNAポリメラーゼがDNA鎖を伸ばし始める。

最後に、この写真はSARS-CoV-2ウイルスの電子顕微鏡写真ですが、ウイルスの構造を完璧に見ることができます。美しいと思いませんか？

テストは複雑で、見た目ほど単純ではありませんが、インフォグラフィックスを使えば、その仕組みの全体像がより理解しやすかったのではないでしょうか?

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参考

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JAMES, D. A simple and reliable protocol for detection of apple stem grooving virus by RT-PCR and in a multiplex PCR assay（リンゴ茎葉切除ウイルス検出のためのシンプルで信頼性の高いプロトコール）。ジャーナル・オブ・ヴァイロロジカル・メソッド、v. 83, n. 1, p. 1-9, 1 dez. 1999.

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MOHAN, A. et al. COPD 急性増悪患者における PCR および RT-PCR 法で検出されるウイルス感染の有病率：系統的レビュー.呼吸器内科、v. 15, n. 3, p. 536-542, 2010.

NOLAN, T.; HANDS, R. E.; BUSTIN, S. A. リアルタイム RT-PCR による mRNA の定量化.ネイチャー・プロトコル、v. 1, n. 3, p. 1559-1582, ago.2006.

新型コロナウイルスSARS-CoV-2｜この透過型電子顕微鏡は... ｜ Flickr.ダウンロードはこちら。.アクセス日: 2020年7月23日.

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