Полимеразную цепную реакцию (ПЦР, PCR) изобрёл в 1983 году Кэри Мюллис (американский учёный). Впоследствии он получил за это изобретение Нобелевскую премию. В настоящее время ПЦР-диагностика является, одним из самых точных и чувствительных методов диагностики инфекционных заболеваний.
Полимеразная цепная реакция (ПЦР) — экспериментальный метод молекулярной биологии, способ значительного увеличения малых концентраций определённых фрагментов нуклеиновой кислоты (ДНК) в биологическом материале (пробе).
В основе метода ПЦР лежит многократное удвоение определённого участка ДНК при помощи ферментов в искусственных условиях (in vitro). В результате нарабатываются количества ДНК, достаточные для визуальной детекции. При этом происходит копирование только того участка, который удовлетворяет заданным условиям, и только в том случае, если он присутствует в исследуемом образце.
Кроме простого увеличения числа копий ДНК (этот процесс называется амплификацией), ПЦР позволяет производить множество других манипуляций с генетическим материалом (введение мутаций, сращивание фрагментов ДНК), и широко используется в биологической и медицинской практике, например, для диагностики заболеваний (наследственных, инфекционных), для установления отцовства, для клонирования генов, введения мутаций, выделения новых генов.
ПЦР - метод молекулярной диагностики, ставший для ряда инфекций «золотым стандартом», проверен временем и тщательно апробирован клинически. Метод ПЦР позволяет определить наличие возбудителя заболевания, даже если в пробе присутствует всего несколько молекул ДНК возбудителя. ПЦР позволяет диагностировать наличие долго растущих возбудителей, не прибегая к трудоёмким микробиологическим методам, что особенно актуально в гинекологии и урологии при диагностике урогенитальных инфекций, передающихся половым путем (ИППП).
Также, этим методом проводят диагностику вирусных инфекций. Чувствительность метода значительно превосходит таковую у иммунохомических и микробиологических методов, а принцип метода позволяет диагностировать наличие инфекций со значительной антигенной изменчивостью.
Специфичность ПЦР при использовании технологии PCR даже для всех вирусных, хламидийных, микоплазменных, уреаплазменных и большинства других бактериальных инфекций достигает 100%. Метод ПЦР позволяет выявлять даже единичные клетки бактерий или вирусов. ПЦР-диагностика обнаруживает наличие возбудителей инфекционных заболеваний в тех случаях, когда другими методами (иммунологическими, бактериологическими, микроскопическими) это сделать невозможно.
Особенно эффективен метод ПЦР для диагностики трудно культивируемых, некультивируемых и скрыто существующих форм микроорганизмов, с которыми часто приходится сталкиваться при латентных и хронических инфекциях, поскольку этот метод позволяет избежать сложностей, связанных с выращиванием таких микроорганизмов в лабораторных условиях.
Применение ПЦР-диагностики также очень эффективно в отношении возбудителей с высокой антигенной изменчивостью и внутриклеточных паразитов. Методом ПЦР возможно выявление возбудителей не только в клиническом материале, полученном от больного, но и в материале, получаемом из объектов внешней среды (вода, почва и т. д.).
В лаборатории проводятся исследования по идентификации компонентов генетически модифицированных организмов (ГМО) растительного происхождения в пищевых продуктах и продовольственном сырье, продуктах общественного питания, БАД, кормах и сырье.
Проведение лабораторных исследований по выявлению наличия ГМО в пищевой продукции, продовольственном сырье и других видах продукции призвано способствовать реализации права потребителя на получение полной и достоверной информации о происхождении и природе продуктов питания
Основой генетического анализа особей, пород и популяций является использование явления полиморфизма высокоинформативных генетических маркеров. Сначала как генетические маркеры использовались морфологические (фенотипические) признаки, однако развитие молекулярных методов исследований привело к появлению таких типов генетических маркеров как группы крови, полиморфные белки и ферменты, а также ДНК-маркеры. Последние широко используются при изучении изменений генетической структуры популяций и пород животных, при контроле происхождения, а также при обнаружении локусов, связанных с формированием хозяйственно-ценных признаков (QTL - Quantitative Trait Loci).
Наиболее широкое применение в контроле происхождения животных приобрел анализ микросателлитных последовательностей ДНК, известных как STR (short tandem repeats). STR локусы - это класс ДНК-маркеров, состоящих из тандемно повторяющихся последовательностей от двух до симы пар нуклеотидов в длину. Аллели локусов варьируют в зависимости от количества повторений данного мотива в данной последовательности. Определяют аллели микросателлитных локусов с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР) и электрофоретического распределения продуктов амплификации с автоматической лазерной детекцией за использование ДНК-анализаторов (секвенаторы). Благодаря высокому уровню полиморфизма (информативности) микросателлитных локусов и соответствия менделевской наследованию, с 2004 года Международным обществом по изучению генетики животных ISAG (International Society for Animal Genetics) микросателлиты было определено как единственные маркеры, которые необходимо использовать в контроле происхождения и индивидуальной идентификации животных, и рекомендуется лабораториям, занимающимся генетическим тестированием животных. Надежность проведения генетической экспертизы происхождения и уточнения отцовства в племенных животных в микросателлитный локусам ДНК достигает 99,9% и более.
Лаборатория оснащена ДНК-анализатором ABI PRISM 3500, который предназначен для автоматического секвенирования и фрагментарного анализа ДНК с высокой пропускной способностью. Прибор позволяет проводить многокомпонентного анализ и детекцию амплифицированных фрагментов ДНК в различном диапазоне размеров. Может использоваться для контроля происхождения (паспортизации) сельскохозяйственных животных (крупный рогатый скот, лошади, овцы, свиньи и др.) И растений на основе анализа полиморфизма микросателлитных локусов ДНК (согласно требованиям ISAG):
