Metode dan Teknik Diagnostik Molekuler
Metode diagnostik molekuler mendeteksi dan mengkarakterisasi penyakit pada tingkat asam nukleat dan molekul lainnya, bukan hanya melalui morfologi sel atau jaringan. Area ini mengarahkan pembaca pada teknologi laboratorium utama patologi molekuler — amplifikasi, sekuensing, hibridisasi, analisis kuantitatif, dan pengambilan sampel biomarker yang bersirkulasi — serta bagaimana masing-masing mengubah sampel biologis menjadi pembacaan molekuler.
Definition
Teknik diagnostik molekuler adalah metode laboratorium yang mengidentifikasi, mengamplifikasi, mengurutkan (sekuensing), mengkuantifikasi, atau melokalisasi sekuens asam nukleat spesifik (dan molekul terkait) untuk mengkarakterisasi dasar molekuler penyakit.
Scope
Area ini memberikan peta tingkat tinggi tentang teknik yang digunakan dalam patologi molekuler dan mengelompokkannya menjadi lima topik: amplifikasi asam nukleat, sekuensing DNA dan RNA, metode sitogenetik dan FISH, analisis kuantitatif waktu nyata dan jumlah salinan, serta biopsi cair. Ini membingkai hal-hal tersebut sebagai materi referensi metodologis, bukan sebagai protokol atau panduan klinis.
Sub-topics
Key concepts
- Amplifikasi asam nukleat
- Sekuensing DNA dan RNA
- Hibridisasi dan deteksi in situ
- Kuantifikasi dan analisis jumlah salinan
- Biomarker yang bersirkulasi dan biopsi cair
- Sensitivitas dan spesifisitas analitis
Mechanisms
Di seluruh area ini, metode-metode tersebut memiliki alur yang sama: asam nukleat target ditangkap atau diekstraksi, kemudian secara selektif diamplifikasi, dihibridisasi, diurutkan, atau dikuantifikasi untuk menghasilkan sinyal yang terukur. Teknik amplifikasi seperti reaksi berantai polimerase membuat sekuens langka dapat dideteksi (Saiki et al., 1985); sekuensing membaca urutan basa baik dengan terminasi rantai (Sanger et al., 1977) atau dengan platform paralel masif (Goodwin et al., 2016); metode berbasis hibridisasi melokalisasi sekuens di dalam sel atau kromosom; dan metode kuantitatif memperkirakan berapa banyak target yang ada. Biopsi cair memperluas alat-alat ini ke asam nukleat yang dilepaskan ke dalam darah dan cairan lainnya (Wan et al., 2017).
Clinical relevance
Teknik diagnostik molekuler mendasari sebagian besar patologi diagnostik kontemporer, mulai dari mendeteksi patogen hingga mengkarakterisasi tumor. Entri ini menjelaskan teknologi sebagai kerangka referensi untuk memahami bagaimana hasil molekuler dihasilkan; ini bukan panduan untuk memesan, menafsirkan, atau bertindak berdasarkan tes spesifik apa pun dalam perawatan pasien.
Evidence & guidelines
Metode-metode di area ini didukung oleh literatur primer dan tinjauan yang luas, mencakup deskripsi dasar PCR dan sekuensing Sanger hingga sekuensing generasi berikutnya modern dan tinjauan DNA tumor yang bersirkulasi (Saiki et al., 1985; Sanger et al., 1977; Goodwin et al., 2016; Wan et al., 2017). Standar pelaporan terperinci dan rekomendasi konsensus dibahas dalam entri topik individual.
History
Diagnostik molekuler berkembang dari konvergensi teknologi DNA rekombinan pada tahun 1970-an, sekuensing terminasi rantai Sanger (1977), dan penemuan PCR pada pertengahan 1980-an (Saiki et al., 1985). Dekade-dekade berikutnya menambahkan PCR kuantitatif waktu nyata, hibridisasi in situ fluoresensi, mikroarray, dan sekuensing throughput tinggi, memperluas bidang dari pengujian gen tunggal ke analisis skala genom (Goodwin et al., 2016) dan, baru-baru ini, ke biopsi cair minimal invasif (Wan et al., 2017).
Key figures
- Kary Mullis
- Frederick Sanger
- Russell Higuchi
Related topics
Seminal works
- saiki-1985
- sanger-1977
- goodwin-2016
Frequently asked questions
- Apa yang membedakan diagnostik molekuler dari patologi konvensional?
- Patologi konvensional sangat bergantung pada tampilan sel dan jaringan, sedangkan diagnostik molekuler mendeteksi dan mengkarakterisasi sekuens asam nukleat spesifik dan perubahan molekuler secara langsung, seringkali mengungkapkan perubahan yang tidak terlihat di bawah mikroskop.
- Apa saja keluarga utama teknik diagnostik molekuler?
- Termasuk amplifikasi asam nukleat, sekuensing DNA dan RNA, metode sitogenetik dan hibridisasi in situ, analisis kuantitatif waktu nyata dan jumlah salinan, serta analisis biomarker yang bersirkulasi melalui biopsi cair.