聚合酶链反应(PCR)技术的产生是当代分子生物学技术发展史上的一个里程碑,它使在生物体细胞内才能进行的DNA复制过程,在试管里得以进行,即采用体外扩增从微量生物材料中快速获得大量特定的DNA片段。它是由美国Cetus公司Saiki于1985年首创,并用于镰刀状红细胞贫血的基因诊断。此后PCR技术迅速发展起来,在生物界多种学科和领域被采用。这主要由于它具有简易、敏感、快速、特异、高效的特点,它可以扩增单个细胞中单拷贝DNA序列,可以从少于1:1000的细胞中检出潜伏期病毒感染的细胞,甚至可从1:100000的正常细胞背景中检出肿瘤细胞。
PCR技术现在已广泛应用于生命科学研究的各个领域,除在医学基因学科应用外,临床学科也在不断开展和普及,在消化系统疾病的研究中主要用于病原体检测、肿瘤基因的研究和遗传病检查等方面,现简述如下。
一、病原体的检测:PCR技术可取代一些废时耗力的检测病原体的常规方法。用PCR检测人免疫缺陷病毒(HIV)比用Western印迹法查出患者血清学改变提早6个月,利用PCR检测人乙型肝炎病毒(HBV)灵敏性105倍于传统方法。PCR扩增还可以检出潜伏期感染的病毒,以及象结核杆菌和病毒这些体外难于培养的病原体。该技术还可用于指导感染性疾病的治疗。利用PCR技术和特异DNA探针可以迅速确定病原菌种类,同时检测扩增产物有无抗生素敏感/抗生基因,还可以指导选用有效抗生素。
二、肿瘤基因的研究:PCR技术具有高灵敏性和扩增作用。随着PCR技术的不断发展、改进,在癌基因研究中无疑有其独到之处,可用于一些消化系癌肿的普查和发现早期病例。
三、检测致肿瘤病毒:在病毒致癌方面,已研究过的每种病毒DNA均有一个代表株,实验证明这些代表株或能引起动物肿瘤,或与动物肿瘤的发生密切相关,如EB病毒是一种致癌疱疹病毒,已证实它与Burkitt氏淋巴瘤、鼻咽癌、宫颈癌等有密切的病因关系;乙型肝炎病毒与原发肝癌有关,PCR技术也提供了许多证据。此外,食管癌的发生发展与HPV感染也有着极为密切的关系,这些都已经PCR技术得到了证实。
四、PCR技术还可在治疗肿瘤过程中发现抗药基因,以指导抗癌药物的使用。
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