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中生网 > 实验技术 > PCR技术 > PCR技术的优点与局限

PCR技术的优点与局限

更新:2013年07月15日 阅读次数: 【字体:

聚合酶链反应即PCR技术,因为其对基因或特定核酸序列在短时间内的极大的扩增效率,已在感染性疾病、肿瘤、遗传病、寄生虫病、法医学、动植物和考古等的诊断和研究中得到了广泛的应用,并在某些方面几乎是难以替代的。但是,像自然界的任何事物一样,PCR也有其局限性,稍不注意,就很容易造成错误的判断。

  感染性疾病由病原微生物引起,主要有病毒、细菌、衣原体、支原体和螺旋体等,在PCR出现以前,这些病原体通常采用培养、免疫学方法测定特异抗原抗体 ,核酸杂交等进行临床检测,但这些方法对某些病原体要么难以进行(如导致结核病的结核杆菌、引起性病的沙眼衣原体和诱发肝炎的乙肝丙肝病毒等的培养),要么难以判断体内的复制情况或检测的灵敏度不够(如乙肝丙肝病毒和人免疫缺陷病毒等的抗原抗体 检测及核酸杂交检测等)。 PCR的出现,可以说从根本 上改变了这一点,其极高的检测灵敏度和特异性,使难培养病原体的检测变得迅捷而又准确。各种定量PCR 模式的出现,又使其抗病毒疗效的判断可以很客观地从病毒核酸的量上反映出来。并且,PCR用于病原体感染的血液筛查,可以检出抗原抗体尚未出现的“窗口期”内的感染,从而避免经输血引发的感染性疾病的传播。

  遗传基因的异常可致遗传病的发生,人类遗传病约有3000多种,患者占总人口数的10%。遗传病一般可分为单基因、多基因及染色体遗传病。这些遗传病通常是由于基因突变、基因缺失、染色体错位所致。以前常用的诊断方法有家系谱分析、染色体检查(特别是显带法)、生物化分析等。现 PCR技术由于其对基因体外扩增快速灵敏的特点,结合其他多种分子生物学手段可以检出大部分已知的基因突变、基因缺失、染色体错位等,应可成为遗传病诊断的最有效、最可靠的方法之一。

  法医学也因为PCR技术的出现,进入到了分子物证的时代,并可以精确到个体确认水平,其在分子水平上对血斑、精斑、毛发、组织碎片乃至微量残留细胞等法医物证的确认,远较以前的血清 学方法确实可靠,如以前的血型鉴定,只能是排除不同血型者,而无法做到个体确认。并且PCR因为其极大的扩增效率,可以对极少量物证,如一根毛发、一滴血液、极小精斑、体液中的脱落细胞等进行分析,从而确定个体。可以说,当代法医鉴定在个体鉴别上已离不开PCR技术。

  众所周知,肿瘤与遗传有关,除已知的单基因遗传肿瘤,如视网膜细胞瘤、肾母细胞瘤等以外,几乎所有的肿瘤细胞中都可以观察到原癌基因的重排,这些基因的变化常导致细胞增殖与凋亡失控,最终形成肿瘤。PCR扩增检测技术,使癌基因和抑癌基因及其状态的检测,变得简便、快捷而又容易。此外,使用反转录PCR检测特定肿瘤抗原的mRNA,很容易监测到癌转移的发生。

  PCR 这种基因扩增技术因其简单易行,应用现已极为广泛,但其影响因素很多,如标本或核酸纯化过程中出现的扩增反应抑制物、扩增仪孔间温度的差异以及核酸提取中的随机误差,可造成假阴性结果的出现。又如,以前扩增产物的污染和核酸提取中标本间的交叉污染,也很容易出现假阳性结果。因此,PCR临床应用必须要有严格的实验室分区、实验室管理和质量控制措施,只有在充分了解PCR测定的不确定性的基础上,采取相应质控措施,才能确保实验结果的准确性,而不致出现重大判断失误。因为PCR扩增,其得到极大的检测灵敏度,但同时其对检测中的错误也有极大的放大作用。因此,对于PCR检测结果的报告必须慎重,尤其是在该结果会产生重大后果的时候,如重大感染性疾病、遗传病、法医物证鉴定、亲子鉴定等,必须在有相应严格质控措施(如内质控、阴性和阳性质控)的情况下重复测定,才可以报告结果,并做出实事求是的解释。

关键词:聚合酶链反应 PCR
相关栏目:实验技术 PCR技术
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