Khi nghiên cứu khoa học ngày càng dựa vào các kỹ thuật sinh học phân tử chính xác, RT-PCR định lượng (phản ứng chuỗi polymerase phiên mã ngược) được sử dụng rộng rãi trong phát hiện virus và phân tích biểu hiện gen và được nhiều nhà khoa học ưa chuộng. Kể từ khi được giới thiệu vào năm 1977, công nghệ này đã dần thay thế các kỹ thuật truyền thống như Northern blot, trở thành tiêu chuẩn vàng để phát hiện RNA.
Tính đơn giản, đặc hiệu và độ nhạy của công nghệ phản ứng chuỗi polymerase phiên mã ngược cho phép nó được sử dụng trong nhiều nghiên cứu khác nhau, từ định lượng tế bào nấm men rượu vang đến chẩn đoán các bệnh truyền nhiễm mới nổi.
Quy trình RT-PCR bao gồm chuyển đổi mẫu RNA thành DNA bổ sung (cDNA) và sau đó khuếch đại nó bằng phản ứng chuỗi polymerase. Công nghệ này cho phép chúng tôi cải thiện khả năng phát hiện bản sao của hầu hết mọi gen. Trong số các biến thể của RT-PCR, phản ứng chuỗi polymerase thời gian thực phát hiện pha (qPCR) đưa ra các đầu dò có nhãn huỳnh quang trong quá trình khuếch đại, cho phép các nhà nghiên cứu theo dõi quá trình sản xuất DNA trong thời gian thực.
Khi thực hiện RT-PCR, bạn có thể chọn chiến lược một giai đoạn hoặc hai giai đoạn. RT-PCR một giai đoạn hoàn tất quá trình tổng hợp cDNA và khuếch đại PCR trong một ống phản ứng duy nhất, giúp giảm nguy cơ ô nhiễm do xử lý mẫu. RT-PCR hai giai đoạn thực hiện hai bước này một cách riêng biệt trong các ống khác nhau. Mặc dù điều này có thể giúp công nghệ chính xác hơn nhưng nó cũng làm tăng độ phức tạp của thao tác.
Cần chú ý đến chất lượng của mẫu RNA khi thực hiện RT-PCR, đặc biệt khi sử dụng phương pháp một giai đoạn, vì điều này có thể ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm cuối cùng.
Về mặt phương pháp nghiên cứu, RT-PCR được sử dụng rộng rãi để đo lường biểu hiện gen. Ví dụ, các nhà khoa học sử dụng qRT-PCR để phân tích biểu hiện gen trong tế bào nấm men nhằm hiểu tác động của đột biến gen đến sự biểu hiện. Ngoài ra, RT-PCR còn cho thấy tiềm năng trong chẩn đoán các bệnh di truyền và phát hiện ung thư.
Không chỉ vậy, công nghệ RT-PCR còn được sử dụng để xác định và phát hiện nhanh chóng một số loại vi-rút, chẳng hạn như SARS-CoV-2 và vi-rút cúm, đã có tác động sâu sắc đến sức khỏe cộng đồng.
Mặc dù RT-PCR có nhiều ưu điểm nhưng cũng có một số thách thức, chẳng hạn như các vấn đề ô nhiễm có thể xảy ra do độ nhạy phát hiện quá cao và độ chính xác của kết quả định lượng. Để vượt qua những thách thức này, các nhà khoa học không ngừng cải tiến các thiết kế và kỹ thuật thí nghiệm cũng như phát triển các phương pháp điều khiển phức tạp hơn nhằm giảm tác động của các biến số.
Trong tương lai, với sự tiến bộ của công nghệ và giảm chi phí, RT-PCR có thể trở thành công nghệ chủ đạo cho nhiều nghiên cứu và ứng dụng lâm sàng hơn. Nó không chỉ giúp chúng ta giải mã những bí ẩn về biểu hiện gen mà còn hỗ trợ phản ứng nhanh khi dịch bệnh bùng phát, với mục tiêu cải thiện sức khỏe và an toàn cộng đồng.
Với sự tiến bộ của khoa học và sự mở rộng ứng dụng, RT-PCR định lượng sẽ mang đến cho chúng ta những giải pháp mới và bất ngờ nào?