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by admin

(agosto de 2003)

La reacción en cadena de la polimerasa (PCR) es una herramienta importante para muchas aplicaciones. Por ejemplo, puede utilizarse para amplificar una muestra de ADN cuando no hay suficiente para analizarla (por ejemplo, una muestra de ADN de una escena del crimen, muestras arqueológicas), como método de identificación de un gen de interés, o para comprobar la existencia de una enfermedad.

El método utiliza cebadores específicamente diseñados que son complementarios a la secuencia que debe amplificarse. Los cebadores proporcionan un punto de partida para la extensión del ADN mediante una polimerasa de ADN (normalmente la Taq o la Pfu polimerasa). La amplificación se lleva a cabo en ciclos. En primer lugar, la muestra de ADN se calienta para separar la doble cadena. La muestra se enfría lentamente, permitiendo que los cebadores se unan. A continuación, la muestra se incuba a 72°C para que la ADN polimerasa pueda extender los cebadores, creando una larga cadena complementaria de ADN. De este modo, una cadena doble de ADN se convierte en 2, 2 en 4, 4 en 8 y así sucesivamente.

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Figura 1. La PCR se utiliza para amplificar la cantidad de una determinada molécula de ADN en una muestra. Los cebadores complementarios a regiones particulares del ADN de interés se añaden a una muestra junto con la enzima ADN polimerasa. Se construye una cadena complementaria de ADN utilizando el cebador como bloque de construcción inicial. El proceso puede repetirse para la hebra complementaria resultante, lo que da lugar a la producción de una copia del ADN original presente en la muestra. Con muchos ciclos como éste, puede producirse la amplificación del ADN.

Vea en esta página una excelente demostración de la PCR.

¿Cómo se utiliza la PCR?

La PCR se ha convertido en una importante herramienta para el diagnóstico médico. La PCR puede detectar e identificar bacterias y virus que causan infecciones como la tuberculosis, la clamidia, la meningitis viral, la hepatitis viral, el VIH, el citomegalovirus y muchos otros. Una vez diseñados los cebadores para el ADN de un organismo específico, el uso de la PCR para detectar la presencia o ausencia de un patógeno en la sangre o los tejidos de un paciente es un experimento sencillo.

La PCR también se utiliza en las pruebas genéticas, para determinar si los pacientes son portadores de una mutación genética que podría transmitirse a sus hijos (por ejemplo, la mutación que causa la fibrosis quística) o para determinar el riesgo de enfermedad en los propios pacientes (por ejemplo, una mutación en el gen BRCA1 predispone a una mujer al cáncer de mama o de ovario). La PCR se utiliza para amplificar el gen, que luego se secuencia para buscar mutaciones.

La PCR se utiliza en la secuenciación del genoma, incluido el Proyecto Genoma Humano. Utilizando cebadores aleatorios (no una secuencia específica), se puede amplificar todo el genoma de un organismo en trozos. Una vez amplificados los trozos, hay que secuenciarlos y volver a unirlos para determinar la secuencia del genoma.

Los científicos pueden reunir información sobre las relaciones evolutivas utilizando la PCR en muestras antiguas. Los genes de varios organismos relacionados se amplifican, se secuencian y luego se analizan en busca de similitudes/diferencias. Si dos organismos tienen secuencias genéticas muy similares, lo más probable es que estén estrechamente relacionados.

(Arte de Fan Sozzi)