Кафедра біотехнології і мікробіології - Національний університет харчових технологій

КАФЕДРА БІОТЕХНОЛОГІЇ І МІКРОБІОЛОГІЇ

ФАКУЛЬТЕТ БІОТЕХНОЛОГІЇ ТА ЕКОЛОГІЧНОГО КОНТРОЛЮ, НУХТ Спеціальність 162 «Біотехнології та біоінженерія»

Знайти корону в копиці сіна

Мабуть, немає жодної людини в нашій країни, життя якою не зачепила сумнозвісна коронавірусна хвороба або, як її офіційно називають, COVID-19. Новинні стрічки кожного дня поновлюються десятками повідомлень щодо карантину, обмежень, рішень влади, статистики захворілих і т.д. І не так часто з’являються новини, які стосуються медичної сторони діагностики і боротьби із цим вірусом. Можливо, через те, що такі новини не цікаві або складні для розуміння.

На щастя, студенти-біотехнологи нашої кафедри належать до іншої групи людей. Завдяки вивченню таких дисциплін, як «Основи імунології», «Генетика», «Загальна мікробіологія і вірусологія», «Молекулярна біотехнологія» вони цікавляться не тільки наслідками пандемії, але й науковими статтями, в яких йдеться про особливості діагностики та лікування COVID-19.

Нове коронавірусне захворювання викликає вірус SARS-CoV-2, який належить до роду Betacoronavirus. В історії з епідемією коронавірусу залишається безліч невідомих. І не менше питань, ніж сам вірус, у людей викликають тести, за допомогою яких його пропонується виявляти.

Симптоми, що притаманні пацієнтам з COVID-19, неспецифічні і не можуть бути використані для точного діагнозу. Тому захворювання можливо точно ідентифікувати лише за допомогою молекулярних методів. Головні складнощі під час виявлення збудників інфекцій полягають в тому, що вони дуже маленькі. Для того, щоб виявити вірус, необхідно отримати його велику кількість. Якщо сказати точно, то збільшують кількість копій не самого вірусу, а його генетичного матеріалу. Для цього використовують метод полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР). SARS-CoV-2 є вірусом з одноланцюговою (+)РНК. А метод ПЛР передбачає отримання великої кількості копій саме ДНК. У зв’язку з цим, молекулярні біологи використовують фермент зворотну транскриптазу, який синтезує ДНК на матриці РНК. Після цього починається ПЛР. Кожен цикл ланцюгової реакції складається з трьох етапів:

1. Денатурація: реакційну суміш нагрівають (94-96 °С) і дволанцюгова ДНК розділяється на окремі ланцюги.

2. Відпал: розчин охолоджують (65 °С), затравки-праймери взаємодіють із відповідними ділянками ДНК.

3. Елонгація: суміш підігрівають (72 °С), полімераза починає працювати – розпізнає праймери і, починаючи з них, добудовує другий ланцюг ДНК.

Далі цикл повторюється. В суміш для ПЛР відразу додають флуоресцентний барвник, який взаємодіє з ДНК, а прилад з кожним циклом вимірює інтенсивність світіння. Саме через це метод називають «ПЛР в реальному часі».

Звідки беруться праймери для ПЛР-тесту для визначення SARS-CoV-2? Їх розробкою в світі паралельно займалися десятки лабораторій. Саме по собі це не дуже складне заняття: для розробки праймерів необхідно мати повністю розшифрований вірусний геном. Інформація про нуклеотидну послідовність SARS-CoV-2 з’явилася в мережі вже 10 січня 2020 року, після чого будь-який фахівець міг зайнятися пошуком унікальної саме для цього вірусу нуклеотидної послідовності. Далі до неї треба було підібрати відповідний праймер-затравку і перевірити, що він стабільний і взаємодіє з ДНК при температурах, яких досягає реакційна суміш в ході ПЛР.

Вченими було знайдено дві консервативні послідовності у РНК-геномі нового коронавірусу, на основі яких можна розробити праймери: ген N і ген Orf1b. Перший є спільним для різних споріднених коронавірусів, а другий – лише для SARS-CoV-2. На основі таких даних було розроблено дві тест-системи: одна – для універсального виявлення різних коронавірусів, включаючи SARS-CoV-2, а друга – для виявлення лише SARS-CoV-2. Таким чином, ПЛР N гена рекомендується використовувати як скринінговий аналіз, а аналіз Orf1b – як підтверджуючий. Зазвичай, у ситуаціях з N-позитивним/Orf1b-негативним результатом тесту для підтвердження діагнозу знадобиться тестування на антитіла до SARS-CoV-2.

ПЛР в реальному часі – надійний метод, придатний для виявлення будь-яких вірусів. Його ефективність не викликає сумнівів, проте необхідно розуміти, що і в нього є свої обмеження. І головне – це час. Дві основні хімічні реакції – зворотна транскрипція і ПЛР – займають близько години кожна. Значить, на те, щоб визначити, чи є в пробі коронавірус чи ні, необхідно ніяк не менше двох годин. Це, не враховуючи витрат часу на забір проби (найчастіше це мазок з верхніх дихальних шляхів), і підготовку реакцій.

У методу ПЛР є свої обмеження і за чутливістю: можливий негативний результат тесту при наявності у пробі малої кількості вірусних часток. Втім, не зважаючи на це, за точністю і ефективністю, на даний момент, ПЛР не поступається жодному з відомих діагностичних методів.

Ми в черговий раз закликаємо усіх бути особливо пильними і дотримуватися правил особистої гігієни. Будьте здоровими і не хворійте!

Події у світлинах

 Випуск магістрів. Лютий 2024 р. 

 Захисти магістрів та бакалаврів. Лютий 2024 р. 

 Посвята в студенти. Вересень 2023 р. 

 Захисти бакалаврів. Червень 2023 р. 

 89 Міжнародна наукова конференція молодих учених, аспірантів і студентів. Квітень 2023 р. 

 Захисти магістрів та бакалаврів. Лютий 2023 р. 

 Посвята в студенти. Вересень 2022 р. 

 Захисти бакалаврів. Червень 2022 р. 

 Захисти магістрів та бакалаврів. Лютий 2022 р. 

 Посвята в студенти. Серпень 2021 р. 

 Захисти бакалаврів. Червень 2021 р. 

 87 Міжнародна наукова конференція молодих вчених, аспірантів, студентів. Квітень 2021 р. 

 Захисти магістрів та бакалаврів. Лютий 2021 р. 

 Посвята в студенти. Вересень 2020 р. 

 On-line захист квалiфiкацiйних робiт ОС "БАКАЛАВР". Червень 2020 р. 

 Випуск магістрів та бакалаврів. Лютий 2020 р. 

 Захисти магістрів та бакалаврів. Лютий 2020 р. 

 Вечір факультету. Жовтень 2019р. 

 Фотоконкурс «Мій улюблений куточок НУХТ». 

Архів

Ви знаходитесь тут: Домашня сторінка