INTRODUCCIÓN
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| Kary Mullis |
PCR son las siglas en inglés de reacción en cadena de la polimerasa (Polymerase Chain Reaction). Se trata de una técnica imprescindible en cualquier laboratorio de investigación y se ha convertido, sin duda, en la más famosa gracias a sus aplicaciones en medicina forense. Básicamente se trata de una serie de reacciones que acaban produciendo millones de copias de un fragmento concreto de ADN partiendo de una muestra muy pequeña (bastaría con una sola secuencia)
Esta técnica fue inventada en 1986 por Kary Mullis y fue realmente revolucionaria ya que permitía realizar la amplificación in vitro de muestras de ADN extraordinariamente pequeñas, sin necesidad de una transferencia previa a células vivas. Además, este nuevo proceso, evitaba el largo y complicado trabajo de clonación y reclonación que requerían las primeras técnicas. Así, ha facilitado enormemente el análisis de los genes eucariotas, ya que evita parte de los problemas que comporta la clonación de ADN procedente de genomas muy grandes. Por eso, este sistema ha encontrado numerosas aplicaciones en un amplio abanico de disciplinas.
PROCESO
Explicaremos ahora los pasos del proceso de reacción en cadena de la polimerasa:
1.- Para comenzar se necesitan: cebadores (secuencias de 20 nucleótidos que inician la reacción), Taq polimerasa (enzima que sintetiza ADN a partir de la muestra), y desoxirribonucleótidos (que forman parte del ADN sintetizado).
2.- Se separan las hebras que forman el ADN que se quiere amplificar. Para ello, se calienta la muestra a unos 94-95ºC, ya que es necesario que el ADN se desnaturalice.
3.- Se une el cebador a su cadena complementaria de ADN. Para ello, se reduce la temperatura hasta los 55ºC.
4.- Entra en acción la Taq polimerasa, que sintetiza el ADN a partir del ADN de la muestra a una temperatura óptima de unos 72ºC.
5.- Las cadenas se separan y el proceso se repite de nuevo: unión de los cebadores, intervención de la Taq polimerasa, etc.
Este ciclo se repite las veces que se considere necesario, pues, en teoría, la cantidad de ADN amplificado depende únicamente de las veces que repitamos el proceso.
Lo fascinante de esta técnica es que podríamos conseguir millones de copias partiendo tan sólo de cantidades ínfimas de ADN, enzimas y cebadores.
Actualmente, la PCR es ya un proceso automatizado y se realiza en un aparato denominado termociclador.
APLICACIONES DE LA PCR
Se han desarrollado innumerables aplicaciones de esta técnica en los más diversos campos aparte de la biología molecular y la biotecnología. Por ejemplo, en medicina forense se puede usar para amplificar pequeñas cantidades de material orgánico (pelo, semen, piel...) e inculpar a un sospechoso. Asimismo es útil en los litigios de paternidad. El campo de la antropología molecular se ha desarrollado a partir del surgimiento de esta técnica, y sus resultados en el análisis del genoma mitocondrial humano ya comienza a arrojar luz sobre “el eslabón perdido”. Similar es también el campo de la arqueología molecular, donde gracias a muestras biológicas preservadas durante mucho tiempo podemos conocer más sobre el pasado de la Tierra. La PCR también se utiliza en microbiología ambiental, y en el diagnóstico de cada vez mayor número de enfermedades, como el SIDA. Además es muy útil para el diagnóstico de enfermedades genéticas en el embrión, y está siendo de gran ayuda en la investigación contra el cáncer.VÍDEOS
Aquí dejo los enlaces de algunos vídeos interesantes sobre la técnica del PCR:
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