문서의 임의 삭제는 제재 대상으로, 문서를 삭제하려면 삭제 토론을 진행해야 합니다. 문서 보기문서 삭제토론 중합 효소 연쇄 반응 (문단 편집) == 각종 응용과 활용 == 엄밀하게 PCR은 DNA 서열을 증폭하는 것만을 뜻하지만, 샘플이나 용도에 따라 다양한 파생 방식이 있다. * 콜로니 PCR(colony PCR): 배지에서 키운 [[세균]]의 콜로니를 증폭시키는 방법. 세균을 용해시키는 과정 없이 이쑤시개 등으로 픽업한 콜로니를 PCR용액에 넣기만 해도 알아서 증폭된다. * 역전사 PCR(reverse transcription-PCR; '''RT-PCR'''): [[RNA]]를 역전사해 cDNA로 만들어서, cDNA를 증폭시켜 실험체 내에서 해당 유전자가 얼마나 발현중인지를 알 수 있는[* mRNA로 cDNA를 합성할 수 있으니까 많이 발현 중이라면 당연히 그 유전자에 대한 mRNA가 많이 있을 것이고, cDNA가 많이 합성된다.] 방법. 코로나 바이러스같은 바이러스의 경우 DNA가 아닌 RNA를 가지고 있다. RNA 보다 DNA가 안정적이기 때문에 PCR로 증폭을 시키는 첫 단계로서 이런 바이러스의 RNA를 DNA로 바꿔주는 과정을 거치는데 이를 역전사라고 부른다. 예를 들어 RNA 바이러스인 코로나 바이러스를 검출하기 위해서 우선 코로나 바이러스 RNA만이 가지는 아주 특이한 염기서열에 결합하는 DNA 조각(primer라고 부름)을 코로나 바이러스 RNA에 붙여서 역전사 효소를 작용시키면 코로나 바이러스의 RNA와 상보적인(complementary) 염기서열을 가지는 DNA가 합성되며 이 DNA를 cDNA라고 부른다. 이 cDNA를 만들어 PCR법으로 코로나 바이러스의 유전자 조각을 증폭한다. * 정량화 PCR(quantitative PCR; qPCR): 원래 DNA나 RNA의 양을 정량(定量)할 수 있는 방법. 정량화 과정을 실시간으로 보여주기 때문에 '''실시간 PCR(real time PCR)'''이라 불리기도 한다. 과거에는 이 별칭도 '''r'''eal '''t'''ime의 머릿글자를 따서 RT PCR이라 불렸기에 '역전사 PCR'을 의도한 RT-PCR과의 혼동이 잦았다. 논문에서는 대부분 어떤 것의 약자인지 지정해주니까 별로 상관없다.[* 사용처가 제한되어있긴 하지만, 임상적으로 인정되는 유일한 PCR방법이며 아래의 진단키트도 qPCR 기반이다. 한 cycle에 이상적으로는 정확히 2배씩 표적이 불어난다는 것에 착안한 방법이다.] 유전자 발현의 변화를 알아보는 대다수의 연구에서는 상기 역전사 과정이 필수이기 때문에 대부분의 정량화 PCR은 역전사를 조합한 '정량화 역전사 PCR(qRT-PCR)'이다. * 다중 PCR(multiplex PCR): 잘 모르는 서열을 일단 복제하기 위해 랜덤한 프라이머를 사용하는 방법. * 선형 증폭 매개 PCR(linear amplification-mediated PCR; LAM-PCR): 숙주 DNA에 융합된 바이러스 벡터를 검출하기 위한 방법. 레트로트랜스포존 혹은 레트로바이러스의 RNA는 숙주의 DNA에 삽입될 때 양끝에 긴 말단 반복(LTR; long terminal repeat)이 삽입되는 것으로 알려져 있는데, 이 LTR에 대응하는 한쪽 프라이머만을 이용해서 증폭시킨 후[* 사이클을 반복할 때마다 한쪽 가닥만 생기기 때문에 결과적으로 PCR산물이 선형적으로 늘어난다.], 이 배열을 바탕으로 PCR을 진행한다. * [[단일염기다형성]](Single Nucleotide polymorphism): 개체간 변이 차이를 판독하기 위해 어떤 염색체 내의 관찰하고자 하는 특정 염기를 증폭 시켜서 공통 염기와 공통 염기에서 벗아는 염기, 즉 변이를 파악한다. [[PCR]]이 없었다면 [[SNP]]라는 개념은 존재할 수 없었을 것이고, 오늘날 혈통 추적, 친자 검사, 감염병, 암치료 등은 불가능 했을 것다. 물론 활용법도 무궁무진하다. 대중에게 가장 잘 알려진 예는 과학 수사나 [[친자확인]] 등에서 자주 이용하는 DNA 지문 분석. 이것은 microsatellite라고 불리는 개인차가 큰 유전 정보를 분석해서, 부모의 유전자나 알려진 데이터베이스와 일치하는지를 보는 방식이다. 여담으로 시중에서 판매되는 PCR 기계는 굉장히 비싸다. 쓸 만한 게 '''천만 원'''부터 시작한다. PCR는 딱 한두 사이클만 하는 게 아니라 실제로 쓸 만한 양의 DNA를 얻으려면 '''30번 이상''' 반복해야 하며 온도가 굉장히 중요한 요소이므로 빠른 가열과 냉각이 기계적으로 가능해야 하고 이걸 통제할 수 있는 프로그램이 필수적이기 때문. DNA를 검출하여 행하는 여러 의학적 검사에도 매우 중요하게 사용되며, 그 중요성을 평가하자면 20세기 후반에 일어났던 CT/MRI 촬영 기술이 공헌한 정도에 못지않게 진단 의학 발전에 큰 공헌을 한 기술이다. 특히 2000년대 들어 시간을 대폭 단축시킨 실시간 PCR 은 21세기에 의료 현장에서 신속하고 정확한 진단으로 의학 발전에 크게 기여하고 있다. 예컨대 [[성병]]보균 여부를 판별하는 STD검사도 기존의 배양방법 외에 PCR방식을 도입했고, [[헬리코박터]]검사에서도 위내시경을 통한 검체채취 후 PCR을 통해 양성유무를 판단할 수 있는데 이 때 유전자 변이를 분석하면 항생제 내성 여부를 판단가능하며 적절한 항생제 종류와 양을 정하는 데에 이용되기도 한다. 심지어 최근에는 [[코로나 19]]의 검사까지 PCR 검사를 통해 양성유무를 판정한다. '''실시간(RT,Real Time) PCR''' 의 핵심은 결국 시료와 중합효소를 온도를 빨리 그리고 정확하고 균일하게 올리고 내리고를 빠르게 반복하는 것인데 중합효소 등 시약의 개선과 고주파 가열이나 펠티에 냉각 등 빠른 온도제어 기술의 발전으로 가격도 혁신적으로 내려가고 증폭에 필요한 '''30-40 사이클'''을 수 시간 만에 완료할 수 있게 되어 진단 시간도 크게 줄어 들게 되었다. 특히 진단 소프트웨어의 발전으로 판독도 매우 쉬워지고 자동화되어 의료기사가 어렵지 않게 조작할 수 있게 되었다. 크기도 크게 줄어들어 이제 레이저 프린터나 미니 데스크탑 컴퓨터 정도로 줄어들었다. 특히 2020년의 [[코로나바이러스감염증-19|코로나 바이러스 대유행]]은 이 PCR이 대중적으로 유명해진 계기가 되었다. PCR이 보편화되기 전에는 이런 전염병의 진단에는 항체검사나 현미경 검사 등으로 진단했다. 항체검사는 감염 후 전염병의 증상이 나타날 정도로 바이러스 증식이 진행되어 농도가 높아지고 인체가 이에 대항해 면역반응이 나타난 후에야 가능하기 때문에 검사시간도 짧고 검사비용도 싸지만 초기 잠복기의 환자를 검출하기 어렵고 감도도 낮았고 오진률도 높았다. 이에 비해 PCR은 비용이 비싸고 검사시간도 많이 걸리지만 매우 감도가 높아 잠복기 환자도 검출해 낼 수 있고 오진율이 낮고 정확성도 높아 최종확진의 수단으로 주로 쓰인다. 그래서 항체검사는 정교한 PCR 을 하기 전에 후보자를 거르는 간이 검사 정도로 역할이 축소되고 있다. 코로나 대유행이 발생한 2020년에는 실시간 PCR 장비의 대량 보급 및 이를 다룰 수 있는 의료기사의 수도 증가했으며, 비용도 크게 낮아지고 검사시간도 짧아진 관계로 대한민국은 처음부터 정확하고 감도가 높은 PCR 검사 위주로 감염의심자를 대상으로 대량의 코로나 바이러스 검사를 하는 전례가 없는 새로운 전략을 채택했다.[* 어찌보면 당연한 얘기이다. 모든 기술은 시간이 경과하고 기술이 널리 보급될 수록 단가가 내려가는 경향이 있다. 상술 했듯이, 어지간한 국내 대학의 생물학과 관련 실험실에서 PCR은 기본 중의 기본이다. 대표적인 예시가 차세대 염기서열 분석(Next generation Sequencing; NGS) 등장 이후의 염기서열을 해독하는 단가의 하락이다.] 이는 접촉후 발병까지 잠복기가 길고 무증상 감염자가 많은 코로나 19를 대항할 수 있는 매우 효과적인 대책이었다.[* 무증상이라고는 해도, 잠복기의 바이러스는 숙주의 체내에서 해가 되지 않는 범위에서 복제를 계속하기 때문에 DNA가 검출 될 수 밖에 없다.] 이를 계기로 앞으로 PCR은 특별한 경우에만 쓰이는 최종 확진 진단법에서 의심환자를 대상으로 보편적으로 쓰이는 진단법으로 확산될 것으로 보인다.저장 버튼을 클릭하면 당신이 기여한 내용을 CC-BY-NC-SA 2.0 KR으로 배포하고,기여한 문서에 대한 하이퍼링크나 URL을 이용하여 저작자 표시를 하는 것으로 충분하다는 데 동의하는 것입니다.이 동의는 철회할 수 없습니다.캡챠저장미리보기