【生物学】PCR検査でコロナが判定できる理由

実は、自分の研究で日常的にPCRを行っています。

そこで、「PCRが何か」と「PCRによってコロナが判定できる理由」の２つを説明してみます。

PCRとは

早速ですが、PCRとは

「polymerase chain reaction」の略で、日本語では「ポリメラーゼ連鎖反応」と言います。※４

反応という名の付く通り、”検査”と言うよりも、化学”反応”のような現象をイメージしてもらうと良いのですが、

具体的に何が起こる反応なのかと言うと、

特定のDNA配列を増やす反応です。※１

PCRによって特定のDNA配列を増やすことが、どうしてコロナの判定に結び付くのか、を説明していきます。

まず前提として、生物は、その生物固有のDNA配列を持っています。※２

例えば、人間には人間にしかないDNA配列がありますし、魚には魚にしかないDNA配列があります。
しかももっと詳しく、魚のアジにはあって、サンマにはないDNA配列もあります。
さらにもっと詳しく、ぼくという人間にはあって、読者のあなたにはないDNA配列もあります。

本題に戻って、コロナウイルスにはコロナウイルスにしかない、固有のDNA配列があります。※３

しかし、唾液などから採取した人間のDNAを、そのまま分析しても

割合的にごく少量のコロナ固有のDNA配列は、簡単には見つかりません。

コロナも、コロナに感染した人間も、無数のパターンのDNA配列を持っているためです。

そこでPCRによって、採取した人間のDNAの中から、コロナ固有のDNA配列だけを、ピンポイントに数億倍に増やします。

これによって、コロナ固有のDNA配列だけが、検出できる量になるのです。

PCRは、液体での反応なのですが、そのPCR溶液を分析し、

コロナ固有のDNA配列が見つかれば、体内にコロナがあることがわかり、感染を判定できるわけです。

被験者からDNAを採取し、PCRでコロナウイルス固有のDNA配列を増幅し、DNA断片が検出できるかどうかで、コロナ感染の判定をします。

わかった気になってもらえれば嬉しいのですが、ここまでの説明で本当に理解していたら、想像力の天才です。

正直なところ、一般人（大学レベルの生物を履修していない人）にPCRの原理を説明するのは、
足し算しかわかっていない小学生に、掛け算の概念や文字式の概念を踏まえた”因数分解”を説明する、のと同じくらい
難しいです。

いろいろと説明を端折った点や、やや嘘になる表現も交えて、説明のわかりやすさを優先してしまいました。

なので、PCRに関係のある範囲だけ、生物学的な背景から、さらに詳しく説明してみようと思います。

以下の項目がすべて理解できれば、この記事の内容もすんなり解釈できるのではないかと思うので、
興味がある人は読んでみてください。