法醫(yī)如何通過一根頭發(fā)或一滴血確認(rèn)罪犯?檢驗人員通過何種方式確認(rèn)轉(zhuǎn)基因食品?醫(yī)生又如何確認(rèn)病人感染了某種病毒?
人們對這些問題充滿了好奇,而這一切都與“它”有關(guān)。它就是核酸。
核酸的真相
核酸是由許多核苷酸聚合形成的生物大分子化合物,為生命的最基本物質(zhì)之一,廣泛存在于所有動植物的細(xì)胞與微生物體內(nèi),是遺傳信息的攜帶者,在生物體的生長、遺傳、變異等有著重要作用。
核酸主要有兩類:核糖核酸(RNA)、脫氧核糖核酸(DNA)。
RNA通常呈單鏈結(jié)構(gòu),主要存在于細(xì)胞質(zhì),是存在于生物細(xì)胞以及部分病毒、類病毒中的遺傳信息載體。
DNA為規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu),主要存在于細(xì)胞核,是儲存、復(fù)制和傳遞遺傳信息的主要物質(zhì)基礎(chǔ)。
由于RNA和DNA的化學(xué)結(jié)構(gòu)不同,導(dǎo)致二者具有不同的生物功能,DNA是絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì),而某些病毒則以RNA為遺傳物質(zhì)。
目前已發(fā)現(xiàn)近2000種遺傳性疾病都和核酸有關(guān)。比如:鐮刀型細(xì)胞貧血癥是由于患者的血紅蛋白分子中一個氨基酸的遺傳密碼發(fā)生了改變。白化病患者則是DNA分子上缺乏產(chǎn)生促進(jìn)黑色素生成的酪氨酸酶的基因所致。此外,腫瘤的發(fā)生、病毒的感染、射線對有機(jī)體的作用等都與核酸有關(guān)。
而今,大家耳熟能詳?shù)暮怂釞z測可直接檢測被測者體內(nèi)病毒感染情況,對疫情控制和篩選感染者起到了不可替代的作用。
核酸檢測是怎么一回事兒?
病毒是一種個體微小,只含一種核酸(DNA或RNA)的非細(xì)胞型生物。要準(zhǔn)確判斷被測者是否感染病毒,首先要做的是使用PCR技術(shù)將病毒大量“復(fù)制”,使其在數(shù)量上達(dá)到可被發(fā)現(xiàn)的水平。
PCR(聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))是一種用于放大擴(kuò)增特定的DNA片段的分子生物學(xué)技術(shù),通俗講就是能將很少的DNA在體外大量復(fù)制,增加數(shù)量。接著,檢測人員使用“熒光探針”來進(jìn)行分辨,它能準(zhǔn)確辨認(rèn)病毒,并與病毒結(jié)合,給它戴上一頂大大的“帽子”,檢測人員只要檢測熒光強(qiáng)度,就能輕而易舉地“抓”住。
那么問題來了,如何確保核酸檢測準(zhǔn)確可靠呢?答案是:標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。
意義非凡的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)
標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是一種已經(jīng)確定了具有一個或多個足夠均勻的特性值的物質(zhì)或材料,是生物、化學(xué)分析測量領(lǐng)域的“砝碼”。它把準(zhǔn)確的量值傳遞到檢測實驗室,實現(xiàn)測量工具的質(zhì)量控制和量值溯源,保證測量結(jié)果準(zhǔn)確。
新型冠狀病毒體外轉(zhuǎn)錄RNA標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)涵蓋WHO和中國CDC公布的關(guān)鍵檢測區(qū)域,利用體外轉(zhuǎn)錄方法制備,采用數(shù)字PCR方法對新型冠狀病毒RNA標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)濃度進(jìn)行測定。它們可以為新冠病毒RNA檢測方法研發(fā)提供靶標(biāo);可以對核酸試劑盒靈敏度,線性范圍,靶向基因區(qū)域等進(jìn)行確認(rèn);也可以為檢測實驗室提供RNA陽性伴隨樣品,預(yù)警假陰性結(jié)果。