(august 2003)

Reacția în lanț a polimerazei (PCR) este un instrument important pentru multe aplicații. De exemplu, poate fi folosită pentru a amplifica o mostră de ADN atunci când nu există suficient ADN pentru a fi analizat (de exemplu, o mostră de ADN de la locul unei crime, mostre arheologice), ca metodă de identificare a unei gene de interes sau pentru a testa o boală.

Metoda folosește amorsori special concepuți care sunt complementari cu secvența care trebuie amplificată. Amorsele oferă un punct de plecare pentru extinderea ADN-ului de către o ADN polimerază (de obicei Taq sau Pfu polimeraza). Amplificarea se realizează în cicluri. Mai întâi, proba de ADN este încălzită pentru a separa șirurile duble. Proba este răcită încet, permițând primilor să se lege. Apoi, proba este incubată la 72°C, astfel încât polimeraza ADN să poată extinde amorsele, creând un lanț complementar lung de ADN. În acest fel, un șir dublu de ADN devine 2, 2 devin 4, 4 devin 8 și așa mai departe.

Vezi această pagină pentru o demonstrație excelentă a PCR.

Cum se utilizează PCR?

PCR a devenit un instrument important pentru diagnosticul medical. PCR poate detecta și identifica bacteriile și virusurile care cauzează infecții precum tuberculoza, chlamydia, meningita virală, hepatita virală, HIV, citomegalovirusul și multe altele. Odată ce sunt concepuți primeri pentru ADN-ul unui organism specific, utilizarea PCR pentru a detecta prezența sau absența unui agent patogen în sângele sau țesuturile unui pacient este un experiment simplu.

PCR este, de asemenea, utilizată în testele genetice, pentru a determina dacă pacienții sunt purtători ai unei mutații genetice care ar putea fi transmisă copiilor lor (de exemplu, mutația care provoacă fibroza chistică) sau pentru a determina riscul de boală la pacienții înșiși (de exemplu, o mutație în gena BRCA1 predispune o femeie la cancer de sân sau ovarian). PCR este utilizată pentru a amplifica gena, care este apoi secvențiată pentru a căuta mutații.

PCR este utilizată în secvențierea genomului, inclusiv în cadrul Proiectului Genomului Uman. Folosind primeri aleatori (nu o secvență specifică), întregul genom al unui organism poate fi amplificat pe bucăți. Odată ce bucățile sunt amplificate, ele trebuie să fie secvențiate și apoi puse laolaltă pentru a determina secvența genomului.

Cercetătorii pot aduna informații despre relațiile evolutive folosind PCR pe probe vechi. Genele de la diverse organisme înrudite sunt amplificate, secvențiate și apoi analizate pentru similarități/diferențe. Dacă două organisme au secvențe genetice foarte asemănătoare, este foarte probabil ca ele să fie strâns înrudite.

(Art by Fan Sozzi)