聚合酶链反应(PCR)是当今猪生产医学中最常用的诊断工具之一。它不仅用于诊断,而且还用于通过监测和疾病监测改善生物安全的手段。因此,在解释结果时,了解此类技术的优缺点至关重要。同样重要的是要记住,虽然相同的技术被用于不同的病原体,但这些结果的解释方式应该有所不同。
检测信息
PCR分析是为检测细菌或病毒的遗传物质(DNA或RNA)而设计的。该过程首先从样品中提取DNA或RNA,然后通过热循环进行扩增。如果目标材料是RNA,第一步是将RNA转化为DNA(技术上称为cDNA)。热循环旨在创建一个三步过程,即1)变性、2)退火和3)延伸,从而导致样品中DNA的复制。因此,对于每个循环(1 Ct),假设100%的效率,将存在两倍的DNA。然后,目标是继续扩增过程,直到检测到足够的DNA供样本检测阳性或最多30-40个循环,具体取决于所使用的特定分析的设计。
PCR的原理图
提取过程是PCR分析的一个关键步骤,因为它影响被测样本中遗传物质的数量和质量。对于正在测试的样本类型(血清、口腔液、组织等),使用适当的提取过程至关重要。扩增过程的第2步(退火过程)需要使用引物,这些引物是DNA序列的短片段,专门设计用于连接和帮助复制目标病原体的特定基因序列。对于在基因上不断进化的病原体(如PRRS病毒),必须定期更新这些引物,以确保仍能检测到新菌株。
确定分析周期截止点(通常在30-40左右)是因为认识到,如果扩增过程继续进行,最终分析将仅仅由于将开始发生的自发退火和延伸而转为阳性。这表明,弱阳性结果,接近临界值的高Ct值,在解释结果时需要特别考虑 ,尤其是在疫情结束时。
猪医学中有两种不同的PCR检测方法。传统的基于凝胶的PCR和更现代的实时PCR。这两种检测方法的工作原理相同,都依赖于DNA或RNA的扩增。不同之处在于,基于凝胶的分析在测定结束时仅“读取”一次,而使用实时PCR,则在每个循环后“读取”测定结果。实时PCR的优点是可以得到定量/半定量结果。
用于测试的样本池
PCR 检测由于其对样本中遗传物质的扩增过程而具有很强的检测样本中少量遗传物质的能力(分析灵敏度)。这提供了通过单一测定(样本池)评估多个样品的机会。重要的是要记住,根据定义,合并样本会稀释评估的样本。当特定病原体的预期浓度很高时(尤其是在疾病的早期爆发中),这应该不是问题。 当阳性样本中的病原体浓度较低时,例如在疾病爆发结束时或在预计已经被稀释的样本类型上(口腔液体),合并样本可能是一个问题。
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