Dzięki niej mamy testy na koronawirusa. Żyje w parku Yellowstone

Intrygująca forma życia znaleziona w basenach termalnych parku Yellowstone, tworzy białko, które zmieniło bieg historii biomedycyny. Dzięki niemu można m.in. przeprowadzać skuteczne testy na koronawirusa.

W latach 60. XX wieku mikrobiolog Thomas Brock natknął się na nieznany gatunek bakterii w parku Yellowstone. Jego odkrycie miało ogromny wpływ na medycynę.

Brock badał małe formy życia, które potrafią przetrwać w gorących wodach basenów termalnych parku Yellowstone. Wraz ze swoimi uczniami znalazł drobnoustrój wytwarzający niezwykłe enzymy odporne na ciepło.

Obecnie te enzymy są kluczowym składnikiem w reakcji łańcuchowej polimerazy, czyli tzw. PCR. Jest to metoda powszechnie stosowana w laboratoriach na całym świecie. Służy do badania małych próbek materiału genetycznego, dzięki wykonywaniu milionów ich kopii.

Metoda, której istnienie zawdzięcza się odkryciu Brocka, jest obecnie stosowana w celu wzmacniania sygnałów wirusów w większości testów na COVID-19.

W miarę wzrostu liczby zakażeń koronawirusem na całym świecie testy stały się jednym z podstawowych narzędzi walki z chorobą. Pozwalają na śledzenie rozwoju pandemii i jej spowalnianie.

- Technologia PCR pomaga ratować życie – zauważa biolog molekularny Austin Shull z Presbyterian College w Południowej Karolinie.

Odkrycie przez Brocka jednego z gatunków drobnoustrojów "Thermus aquaticus" zrewolucjonizowało biologię molekularną, dając naukowcom nowe narzędzie do badania DNA. Dzięki niemu w latach 80. amerykański biochemik Kary Mullis opracował technikę naśladującą sposób, w jaki komórka naturalnie kopiuje swoje DNA w celu wzrostu i podziału.

Zestaw starterów lub krótkich segmentów DNA oznacza regiony przeznaczone do kopiowania. Następnie enzym znany jako polimeraza DNA scala podstawowe elementy budulcowe DNA w pożądaną sekwencję. Proces ten pozwala na wyprodukowanie setek milionów kopii genetycznych w ciągu kilku godzin.

Testy na COVID-19 wykorzystują ten sam schemat, ale z kilkoma dodatkowymi elementami. Materiałem genetycznym nowego koronawirusa jest RNA, a nie DNA. Jest podobny, ale koduje swoje instrukcje genetyczne różnymi blokami budulcowymi w jednej nici. Dlatego RNA wirusa jest najpierw przekształcane w DNA.

Test zawiera również fluorescencyjny znacznik, który pozwala zauważyć kopie materiału genetycznego wirusa w wymazie z nosa. Im więcej kopii wykonanych za pomocą PCR, tym jaśniejsza jest próbka.

Zapisz się na nasz specjalny newsletter o koronawirusie.