La reacción en cadena de la polimerasa (PCR) es un método de biología molecular que permite detectar pequeñas cantidades de ácido desoxirribonucleico (ADN) en material biológico, más precisamente, ciertos fragmentos del mismo, y multiplicarlos muchas veces. Luego se identifican visualmente por electroforesis en gel. La reacción fue desarrollada en 1983 por K. Mullis y está incluida en la lista de descubrimientos destacados de los últimos años.
¿Cuáles son los mecanismos de PCR
Toda la técnica se basa en la capacidad de autorreplicación de los ácidos nucleicos, que en este caso se lleva a cabo de forma artificial en un laboratorio. Es posible que la reproducción del ADN no comience en ninguna región de la molécula, sino solo en regiones con una determinada secuencia de nucleótidos: fragmentos iniciales. Para que comience la reacción en cadena de la polimerasa, se necesitan cebadores (o sondas de ADN). Estos son fragmentos cortos de una cadena de ADN con una secuencia de nucleótidos dada. Son complementarios (es decir, correspondientes) a las regiones iniciales del ADN de la muestra.
Por supuesto, para crear cebadores, los científicos deben estudiar la secuencia de nucleótidos del ácido nucleico involucrado en la técnica. Son estas sondas de ADN las que proporcionan la especificidad de la reacción y su iniciación. La reacción en cadena de la polimerasa no se llevará a cabo si al menos una molécula del ADN deseado no se encuentra en la muestra. En general, los cebadores anteriores, un conjunto de nucleótidos, una polimerasa de ADN resistente al calor son necesarios para que tenga lugar la reacción. Este último es una enzima, un catalizador para la síntesis de nuevas moléculas de ácido nucleico basadas en la muestra. Todas estas sustancias, incluido el material biológico en el que es necesario detectar el ADN, se combinan en una mezcla de reacción (solución). Se coloca en un termostato especial que realiza un calentamiento y enfriamiento muy rápido durante un tiempo determinado: un ciclo. Normalmente hay 30-50.
¿Cómo funciona esta reacción?
Su esencia radica en el hecho de que durante un ciclo los cebadores se unen a las secciones deseadas de ADN, después de lo cual se duplica bajo la acción de la enzima. Sobre la base de las hebras de ADN resultantes, se sintetizan fragmentos nuevos e idénticos de la molécula en ciclos posteriores.
La reacción en cadena de la polimerasa procede secuencialmente, se distinguen sus siguientes etapas. El primero se caracteriza por una duplicación de la cantidad de producto durante cada ciclo de calentamiento y enfriamiento. En la segunda etapa, la reacción se ralentiza, ya que la enzima se daña y también pierde actividad. Además, se agotan las reservas de nucleótidos y cebadores. En la última etapa, una meseta, los productos ya no se acumulan,porque se acabaron los reactivos.
Dónde se usa
Sin duda, la reacción en cadena de la polimerasa encuentra la aplicación más amplia en medicina y ciencia. Se utiliza en biología general y privada, medicina veterinaria, farmacia e incluso ecología. Además, en este último lo hacen para monitorear la calidad de los productos alimenticios y objetos ambientales. La reacción en cadena de la polimerasa se usa activamente en la práctica forense para confirmar la paternidad e identificar a una persona. En medicina forense, así como en paleontología, esta técnica suele ser la única salida, ya que normalmente se dispone de muy poco ADN para la investigación. Por supuesto, el método ha encontrado una aplicación muy amplia en la medicina práctica. Es necesario en áreas como la genética, las enfermedades infecciosas y las enfermedades oncológicas.
