Polimeraz Nedir, Ne İşe Yarar? Polimeraz Zincir Reaksiyonu (PCR) Nasıl Yapılır?

Tıbbi ve biyolojik araştırmalarda uygulanan PCR (Polymerase Chain Reaction- Polimeraz Zincir Reaksiyonu) testi bu günlerde corona virüs salgını nedeniyle sık sık gündeme gelen bir test. Koronavirüs teşhisi için kullanılan bu testin başta sağlık alanı olmak üzere birçok kullanım alanı vardır. Peki polimeraz nedir, ne işe yarar? Polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) nasıl yapılır?

Polimeraz Nedir?

Polimeraz, merkezî işlevi RNA ve DNA gibi nükleik asit polimerleri ile ilgili olan bir enzimdir. Bir polimerazın esas fonksiyonu, mevcut bir DNA veya RNA kalıbı kullanarak, ikileşme veya transkripsiyon süreci içinde, yeni bir DNA veya RNA'nın polimerizasyonudur. Bu enzimler, bir grup başka enzim veya protein eşliğinde, çözeltide bulunan nükleotitleri alırlar ve baz eşleşme etkileşimlerinden yararlanarak, bir polinükleotit iplikçiğin karşısında yeni bir polinükleotit iplikçiğinin sentezini katalizler.

Polimeraz Ne işe Yarar?

DNA polimeraz, DNA ikileşmesini sağlayan bir enzimdir. Bu enzimler bir DNA ipliğini kalıp olarak kullanır, onu okuyup, onun boyunca deoksiribonükleotitlerin polimerizasyonunu katalizler. Yeni polimerleşmiş molekül kalıp ipliği tamamlayıcıdır ve kalıp ipliğin eski eşi ile aynı yapıya sahiptir.

Polimeraz Zincir Reaksiyonu (PCR) Nedir?

PCR (Polymerase Chain Reaction), DNA içerisinde yer alan, dizisi bilinen iki segment arasındaki özgün bir bölgeyi enzimatik olarak çoğaltmak için uygulanan tepkimelere verilen ortak bir isim olarak tanımlanmaktadır. PCR bir tanı testi olarak bilinmektedir ve koronavirüste de virüse ait RNA'yı göstermektedir. Yani koronavirüs sürecinde, vücuttaki virüsün kimliğini göstermek için yapılan bir testtir. Farklı hastalıklar için de kullanılan PCR, vücuttaki çok az sayıdaki mikrobu bile tespit edebilmektedir. PCR testine moleküler tanı testi de denebilmektedir. Test, vücutta virüsün varlığını, ayrıca vücudun enfeksiyona yanıt olarak ürettiği antikorları belirleyebilmektedir.

Polimeraz Zincir Reaksiyonu (PCR) Nasıl Yapılır?

PCR testlerinde, burun ve boğazdan ucu pamuklu ince bir çubuk vasıtasıyla sürüntü örneği alınmaktadır. Bunun yanında öksürdükten sonra çıkan balgam da örnek olarak alınabilmektedir. Koronavirüs için kullanılıyorsa, hastalığın ilk dönemlerinde bu test için boğaz ya da burundan örnek alınması daha uygundur. Ancak ilerleyen dönemde havayollarından örnek alınmalıdır. Çünkü hastalığın ilerleyen aşamalarında boğaz ya da burun kısmında virüsten örnek kalmamış olabilir.

Sağlık görevlisi tarafından alınan örnek özel bir kaba konulur ve bu örnek laboratuvarda test kartuşuna aktarılır. Bu aşamadan sonra örnek otomatik olarak filtre edilmektedir. Daha sonra ultrasonik dalgalarla virüsün DNA'sı salınır. Bu aşamada PCR ajanlarıyla DNA molekülleri karışır.

Sonrasında reaksiyon tüpünde gerçek zamanlı çoğalma ve tanımlama yapılır. Ve sonrasında da sonuç aşamasına gelinir. PCR; 94°C-98 °C aralığında gerçekleştirilen denatürasyon yani yüksek ısıya maruz kalan DNA'nın iki zincirinin ayrılması, 37 °C-65 °C aralığında gerçekleştirilen tavlama yani sentetik oligonükleotidlerin hedef DNA'ya bağlanması (hibridizasyon) ve 72 °C'de gerçekleştirilen uzama aşamaları olmak üzere 3 aşamadan meydana gelir.

Test bu aşamaların belirli bir döngüde ve sayıda tekrarlanması ile gerçekleştirilmektedir. PCR testlerinde iki tür uygulama vardır. Bunlar gerçek zamanlı PCR yani real time PCR ve hızlı sonuç veren PCR'dir. Gerçek zamanlı PCR sonucu 1-3 saat içinde çıkarken, hızlı sonuçlu olanlarda 15 dakikadan 1,5 saate kadar sürede sonuç alınabilir.