La réaction en chaîne de la polymérase quantitative est un outil utile pour la détection, la quantification et l’analyse de l’ARN et de l’ADN ; elle est largement utilisée comme outil de détection des infections virales et des agents pathogènes, ainsi que pour les études génétiques cliniques et la recherche biologique. La qPCR est réalisée à l’aide d’un appareil appelé thermocycleur PCR. 

Le thermocycleur PCR utilise un processus appelé thermocyclisation pour amplifier un fragment d’ADN spécifique pendant la qPCR ; pour comprendre la dynamique de l’amplification qPCR, nous devons d’abord comprendre les bases du thermocycleur PCR ; les réactions qPCR sont généralement effectuées dans un thermocycleur PCR, qui contient une plaque avec des puits individuels. 

Processus d’amplification par réaction en chaîne de la polymérase

Dans chaque puits, l’ADN de l’échantillon, les amorces de l’échantillon et les dNTP (dNTP = désoxyribonucléoside triphosphate), l’ADN polymérase et plusieurs tampons sont mélangés ; une fois le cycle initié, les dNTP se lient aux amorces, formant un complexe d’ADN primaire. 

Au cours de la phase de réaction d’élongation du cycle, l’enzyme ADN polymérase se lie au complexe primaire et commence à le répliquer ; cette réplication se poursuit tout au long des cycles de thermocyclage jusqu’à ce qu’une quantité suffisante d’ADN soit obtenue pour la détection quantitative. 

Étapes de la thermocyclisation dans le cycle d’amplification de la polymérase

Au cours du processus de thermocyclage, le thermocycleur PCR passe d’une température à l’autre, chacune étant définie pour une étape particulière du cycle ; ces étapes sont la dénaturation, l’hybridation et l’élongation ; la dénaturation consiste à porter la température du puits à une température très élevée, ce qui permet aux amorces de se lier à l’ADN de l’échantillon. 

Une fois séparées, les amorces et les dNTP se lient pour former le complexe primaire ; l’étape d’hybridation implique une basse température à laquelle le complexe primaire se lie à l’ADN polymérase pour l’élongation ; pendant l’étape d’élongation, la température augmente et l’enzyme commence à répliquer l’ADN jusqu’à ce que le cycle soit terminé. 

Le thermocycle se poursuit jusqu’à ce que l’amplification souhaitée soit obtenue

Dans des conditions optimales, un cycle de thermocyclisation peut amplifier l’ADN de l’échantillon jusqu’à 1 000 000 de fois, ce qui signifie qu’un fragment d’ADN d’une seule paire de bases peut être amplifié à un point tel qu’il peut être reconnu, détecté et quantifié à l’aide d’une technique suffisamment sensible. 

En raison de sa grande sensibilité, de son efficacité et de sa rapidité, le thermocycleur PCR est devenu l’un des principaux outils de diagnostic et de surveillance en médecine, en diagnostic clinique et en sciences de la vie. 

Le thermocycleur PCR est un outil précieux pour l’analyse et la détection de l’ARN et de l’ADN, en particulier lorsqu’une sensibilité élevée ou une analyse quantitative est nécessaire

Le processus de thermocyclage contrôle la température, ce qui permet d’effectuer le cycle qPCR pour obtenir une amplification du fragment d’ADN de l’échantillon à un niveau chimiquement détectable. 

En résumé, si l’on considère tous les avantages offerts par la qPCR et le thermocycleur PCR, on peut affirmer que la compréhension de la dynamique de l’amplification qPCR est une étape vitale dans l’amélioration de la détection, de la sensibilité et de la rapidité dans le diagnostic et le suivi de multiples processus biologiques.

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