"PCR, RT-PCR, qPCR의 차이점이 궁금하신가요?"
PCR (Polymerase Chain Reaction, 중합효소 연쇄 반응) 기술은
DNA를 증폭하여 감염병 진단, 유전자 연구, 암 조기 진단 등에
널리 사용되는 핵신 분자진단 기법입니다.
특히, RT-PCR (Reverse Transcription PCR, 역전사 중합효소 연쇄 반응)과
qPCR(Quantitative PCR, 실시간 정량 PCR)은
보다 정밀한 유전자 분석이 가능하며,
RNA 기반 바이러스(코로나19 등)진단, 유전 질환 검사, 종양 유전자 변이 분석 등의
DAN 정량 분석하는 최신 기술입니다.
이번 글에서는 PCR, RT-PCR, qPCR의 차이점과
각각의 임상적 활용 사례를 자세히 알아보겠습니다!
[ PCR, RT-PCR, qPCR의 차이점과 활용 ]
✔ PCR(중합효소 연쇄 반응)의 기본 원리
✔ PCR 개념
✔ PCR은 DNA를 특정 조건에서 반복 증폭(amplification)하여 분석하는 기술.
✔ DNA 변이 검사, 감염병 진단, 법의학 검사, 유전자 연구 등에 필수적으로 사용됨.
✔ PCR의 3단계 반응 과정
✔ 변성(Denaturation, 94~98℃) → DNA 이중 가닥을 단일 가닥으로 분리
✔ 결합(Annealing, 50~65℃) → 프라이머(Primer)가 특정 염기서열에 결합
✔ 신장(Extension, 72℃) → DNA 중합효소(Taq Polymerase)가 새로운 DNA 합성
✔ PCR의 한계
✔ RNA 기반 바이러스(예: 코로나19, HIV)는 PCR로 직접 검출 불가능 → RT-PCR 필요
✔ 증폭된 DNA의 양만 알 수 있고, 정량적 분석(실제 바이러스 양 측정)은 어려움
✔ RT-PCR(역전사 중합효소 연쇄 반응)의 원리와 활용
✔ RT-PCR 개념
✔ RT-PCR은 RNA를 DNA로 변환(reverse transcription)한 후 PCR을 수행하는 방식.
✔ RNA 기반 감염병(코로나19, 독감, HIV 등) 진단에 필수적.
✔ RT-PCR 과정
✔ RNA 샘플 추출 → 환자의 검체(비인두 도말, 혈액)에서 바이러스 RNA 분리.
✔ 역전사 반응(Reverse Transcription, 42~55℃)
→ 역전사효소(Reverse Transcriptase)가 RNA를 상보적 DNA(cDNA)로 변환.
✔ PCR 증폭 → 일반 PCR 과정(변성 → 결합 → 신장) 수행.
✔ RT-PCR의 임상적 활용
✔ 코로나19 진단검사 (SARS-CoV-2 RNA 검사)
✔ A형/B형 독감 바이러스 검출
✔ HIV, HCV(간염) 등 RNA 바이러스 감염 확인
✔ 발현 유전자 분석(Gene Expression Analysis)
✔ RT-PCR의 한계
✔ RNA 변환 과정이 추가되므로, 일반 PCR보다 시간이 더 소요됨.
✔ 바이러스의 RNA 농도가 낮으면 위음성(false negative) 가능성 있음.
✔ qPCR(실시간 정량 PCR)의 원리와 활용
✔ qPCR 개념
✔ qPCR은 PCR 진행 과정을 실시간으로 모니터링하여 DNA/RNA의 양을 정량적으로 측정하는 기술.
✔ 일반 PCR과 달리 증폭된 DNA의 양을 실시간으로 확인 가능.
✔ qPCR 작동 원리
✔ 형광 프로브(fluorescent probe) 또는 형광 염료(SYBR Green)를 사용하여 증폭된 DNA를 검출.
✔ Threshold Cycle(Ct 값)**을 기준으로 초기 DNA/RNA 농도를 분석.
✔ qPCR의 임상적 활용
✔ 코로나19 감염자의 바이러스 양 측정(Ct 값 분석)
✔ 유전자 발현량 비교(암세포 vs 정상세포)
✔ 박테리아 및 바이러스 농도 정량 분석
✔ RT-PCR vs qPCR 의 차이점
| RT-PCR | qPCR | |
| 검출 대상 | RNA | DNA 또는 RNA |
| 정량 분석 가능 여부 | 불가능 | 가능 |
| 검출 방식 | PCR 후 젤 전기영동법 사용 | 실시간 형광 검출 |
| 임상 활용 | 감염병 진단, 유전자 발현 분석 | 바이러스 농도 측정, 암 유전자 연구 |
✔ PCR, RT-PCR, qPCR의 선택 기준 & 실제 임상 적용 사례
✔ PCR을 사용할 경우
✔ 유전자 변이 검출 (예: 유전 질환, 암 돌연변이)
✔ 법의학적 검사 (예: 신원 확인, 친자 감별)
✔ RT-PCR을 사용할 경우
✔ RNA 바이러스 감염 진단 (예: 코로나19, HIV, HCV)
✔ 유전자 발현량 분석 (예: 암 연구, 세포생물학 연구)
✔ qPCR을 사용할 경우
✔ 감염병 진단 & 바이러스 농도 분석 (예: Ct 값 분석으로 코로나19 중증도 예측)
✔ 정밀 유전자 발현 분석 (예: 특정 암 유전자 발현량 비교)
✔ PCR 기술의 발전과 미래 전망
✔ PCR 기술은 1980년대 처음 개발된 이후 RT-PCR, qPCR 등으로 발전하면서
감염병 진단, 유전자 연구, 법의학, 암 진단 등 다양한 분야에서 활용되고 있다.
✔ 최근에는 디지털 PCR(Digital PCR, dPCR)과 같은 최신 기술이 등장하여
더 높은 정밀도로 유전자 변이를 분석할 수 있게 되었다.
유전자 검사에서 PCR과 더불어 차세대 염기서열 분석법인 NGS 검사가 있습니다.
NGS와 PCR은 어떤 차이가 있으며, 각각 어떤 상황에서 더 유리할까?
