И само наличие ДНК, и её количество можно определить с помощью ПЦР

Наука и жизньНаука

Цифровой эталон для подсчёта ДНК

Анна Петренко, Кирилл Стасевич

Комплекс оборудования для измерения числа копий последовательности ДНК методом капельной цифровой ПЦР. За стеной проходит процесс пробоподготовки.

Метр и килограмм — эти метрические единицы знают все. Их международные стандарты, на которые равняются при любых измерениях, начали разрабатывать вскоре после принятия в Париже 20 мая 1875 года международной Метрической конвенции. Для отслеживания стандартизации метрических единиц было учреждено Международное бюро мер и весов, которое работает под контролем Международного комитета мер и весов.

После стандартизации метра и килограмма появились эталоны других величин, которые используются для описания окружающего мира. В 1927 году были созданы эталоны измерения электричества, в 1937-м — эталоны измерения в фотометрии и радиометрии, в 1960-м — ионизирующих излучений, в 1984-м — измерений с помощью лазеров, в 1988-м — времени, в 2000-м — химических величин.

Эталон — средство (или комплекс средств) измерений, обеспечивающее воспроизведение и хранение единицы физической величины для передачи её размера нижестоящим по поверочной схеме средствам измерений. По метрологическому назначению эталоны делятся на первичные, вторичные и специальные. Первичный эталон служит для воспроизведения единицы с наивысшей в стране точностью. Вторичные эталоны создаются для организации поверочных работ и обеспечения сохранности первичного эталона. Специальный эталон служит для воспроизведения единицы в особых условиях, при которых первичный эталон не может быть использован.

Долгое время многие единицы измерения, используемые в биологии, не попадали в поле зрения Бюро. Однако начавшееся в 1980—1990-х годах взрывное развитие генной инженерии и методов генетического анализа показало, что без эталонов измерения различных биологических параметров дальше обходиться нельзя — например, стал крайне необходим эталон измерения количества нуклеиновых кислот. Поэтому в последней, девятой, Брошюре системы SI 2019 года есть пункт (2.3.5) «Единицы величин, описывающих биологические и физиологические явления»*.

* См. https://www.vniim.ru/files/SI-2019.pdf

Ища какую-нибудь ДНК, например, в медицинском анализе, нужно знать не только, есть ли она там в принципе, но и сколько её там. То есть требуется не масса ДНК (потому что масса указывает на ДНК вообще, на любую ДНК с любой последовательностью нуклеотидов), а количество копий конкретной — искомой — последовательности ДНК, например, последовательности, кодирующей белок какого-нибудь вируса. Метрическая единица должна указывать концентрацию такой ДНК и выражаться в количестве копий на микролитр (µl), а эталон этой единицы — фиксированное количество копий последовательности ДНК в определённом объёме.

И само наличие ДНК, и её количество можно определить с помощью ПЦР, или полимеразной цепной реакции. Реакция полимеразная, потому что её выполняет фермент ДНК-полимераза, цепная — потому что число копий растёт лавинообразно, каждая появившаяся копия служит шаблоном для синтеза следующей. Её суть в том, что за короткое время у исследователей появляется огромное количество копий интересующей их ДНК-последовательности. Если нужной ДНК в образце нет, реакция не пойдёт. Но если есть, в растворе будут появляться всё новые и новые копии, и даже если изначально ДНК было очень и очень мало, то в конце концов её появится столько, что она, образно говоря, станет видимой.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

«Наука и жизнь» № 11, 1982 г. Ещё не кровь, но уже не водица «Наука и жизнь» № 11, 1982 г. Ещё не кровь, но уже не водица

Летом 1982 года проходил в столице Первый Всесоюзный биофизический съезд

Наука и жизнь
Внутренние войска Внутренние войска

Манкировать витаминами в последнее время стало просто неприлично

Tatler
Вопрос-ответ Вопрос-ответ

Как солнечный свет поднимает настроение, почему нас злят звуки и другие вопросы

Здоровье
Правда ли, что у обезьян есть специальный ген многоженства? Правда ли, что у обезьян есть специальный ген многоженства?

Поведение самцов павианов и гамадрилов определяют всего три гена

Популярная механика
«Важнейшее из искусств» «Важнейшее из искусств»

Сталин так проникся кинематографом, что начал править историю страны и мира

Дилетант
Куда сходить в Москве: 5 музеев техники, в которых интересно Куда сходить в Москве: 5 музеев техники, в которых интересно

Раритеные ПК, первые компьютеры Apple и машины из "Звездных войн" — музеи Москвы

CHIP
Душевные новогодние мультфильмы из СССР, которые хочется пересматривать бесконечно Душевные новогодние мультфильмы из СССР, которые хочется пересматривать бесконечно

Специальная подборка зимних мультфильмов для создания душевного настроения

Maxim
Цифровая лихорадка Цифровая лихорадка

Наиболее интересные выступления из конференции CG Event

Популярная механика
@eto.znak.mag @eto.znak.mag

Арслан Ибрагимов стал пионером диджитал-стрит-арта

Собака.ru
Физики уточнили частоту превращения странного B-мезона в античастицу Физики уточнили частоту превращения странного B-мезона в античастицу

Результаты по измерению нейтральных осцилляций странного B-мезона

N+1
Питание и гены Питание и гены

Как анализ крови поможет похудеть

Лиза
МиГ-35/35Д: как устроен российский многофункциональный истребитель МиГ-35/35Д: как устроен российский многофункциональный истребитель

Истребитель разрабатывался на основе палубного самолета

Популярная механика
Жизненные циклы человека Жизненные циклы человека

Как по дате рождения узнать, что тебе предначертано

Лиза
10 самых странных мест для ресторана (+фото) 10 самых странных мест для ресторана (+фото)

Приходилось ли тебе ужинать в водопаде? А подвешенным над землей?

Maxim
Споры за бизнес «Б.Ю. Александров» и Natura Siberica, арест основателя Group-IB: заметные конфликты в 2021 году Споры за бизнес «Б.Ю. Александров» и Natura Siberica, арест основателя Group-IB: заметные конфликты в 2021 году

Что произошло и чем закончились главные споры по версии vc.ru

VC.RU
Топ-7 проектов компании Apple, которые Топ-7 проектов компании Apple, которые

Эти разработки Apple могли бы изменить историю, но что-то пошло не так

Популярная механика
Китайский токамак в течение 17 минут удерживал температуру в несколько раз горячее Солнца Китайский токамак в течение 17 минут удерживал температуру в несколько раз горячее Солнца

Новый мировой рекорд Китайской академии наук

Популярная механика
Песчинка и собирательница помета оказались самыми маленькими сухопутными улитками Песчинка и собирательница помета оказались самыми маленькими сухопутными улитками

Зоологи описали два новых вида миниатюрных улиток из Вьетнама и Лаоса

N+1
Президент Туркмении потребовал закрыть «Врата ада». Эксперты заявляют, что это бессмысленно Президент Туркмении потребовал закрыть «Врата ада». Эксперты заявляют, что это бессмысленно

Тушить газовый кратер в Дарвазе – довольно бессмысленное дело.

National Geographic
Ирина Померанцева. Песни молодости Ирина Померанцева. Песни молодости

Леонид Борткевич — сладкоголосый Орфей, который сводил с ума женщин СССР

Коллекция. Караван историй
Распахнули веки! Бибер, Хадид, Лайвли и другие звезды, изменившие разрез глаз Распахнули веки! Бибер, Хадид, Лайвли и другие звезды, изменившие разрез глаз

Кто из западных звезд скорректировал доставшийся им от природы разрез глаз?

Cosmopolitan
Карта: 9 главных «цветных революций» СНГ, состоявшихся и не очень Карта: 9 главных «цветных революций» СНГ, состоявшихся и не очень

«Цветные революции» на постсоветском пространстве

Maxim
Как правильно худеть женщинам старше 40 лет? 10 работающих советов Как правильно худеть женщинам старше 40 лет? 10 работающих советов

10 советов, которые точно работают в деле снижения веса для женщин старше 40 лет

Cosmopolitan
Социолог назвала 4 способа пережить профессиональную неудачу и извлечь из нее пользу Социолог назвала 4 способа пережить профессиональную неудачу и извлечь из нее пользу

Как переработать неудачу в опыт, на который можно опереться

Inc.
Откуда пошло слово Откуда пошло слово

О связи слов "мумия" и "мумиё"

Популярная механика
«Сейчас бы действовал более формально и через менеджеров»: основатель Xsolla — об уроках после массовых увольнений «Сейчас бы действовал более формально и через менеджеров»: основатель Xsolla — об уроках после массовых увольнений

В чем ошибся основатель Xsolla, обвиняя своих сотрудников в невовлеченности?

VC.RU
Собаки способны различать языки Собаки способны различать языки

Мозг собаки способен распознавать речь и различать знакомый и незнакомый язык

National Geographic
Если ребенок слишком впечатлителен Если ребенок слишком впечатлителен

Некоторые взрослые считают их «плаксами», «неженками» и «капризулями»

Psychologies
Жизнь советских людей: какие привычки не понять современной молодежи Жизнь советских людей: какие привычки не понять современной молодежи

Некоторые привычки времен СССР остаются актуальными до сих пор

Cosmopolitan
Vera_in_Paris Vera_in_Paris

Шеф-редактор ELLE Вера Попова — о карьере, глянце и Париже

Elle
Открыть в приложении