Reacción en cadena de la polimerasa, su esencia y campos de aplicación

La reacción en cadena de la polimerasa (PCR) es un métodobiología molecular, que permite detectar en el material biológico pequeñas cantidades de ácido desoxirribonucleico (ADN), más precisamente, de ciertos fragmentos de los mismos, y multiplicarlos muchas veces. Luego se identifican visualmente mediante electroforesis en gel. La reacción fue desarrollada en 1983 por K. Mullis e incluida en la lista de descubrimientos destacados de los últimos años.

Toda la técnica se basa en la habilidadácidos nucleicos a la autorreplicación, que en este caso se lleva a cabo artificialmente en un laboratorio. La reproducción del ADN no puede comenzar en ningún área de la molécula, sino solo en áreas con una cierta secuencia de nucleótidos, fragmentos de partida. 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 determinada. Son complementarios (es decir, apropiados) a las regiones de partida del ADN de muestra.

Por supuesto, para crear imprimaciones, los científicos deberíanpara estudiar la secuencia de nucleótidos del ácido nucleico que participa en el procedimiento. Son estas sondas de ADN las que aseguran la especificidad de la reacción y su inicio. Una reacción en cadena de la polimerasa no funciona si no hay al menos una molécula del ADN deseado en la muestra. En general, los cebadores mencionados anteriormente, un conjunto de nucleótidos, una ADN polimerasa térmicamente estable son necesarios para llevar a cabo la reacción. Este último es una enzima, un catalizador para la síntesis de nuevas moléculas de ácido nucleico basadas en una muestra. Todas estas sustancias, incluido el material biológico en el que se detectará el ADN, se combinan en una mezcla de reacción (solución). Se coloca en un termostato especial, realizando su muy rápido calentamiento y enfriamiento durante un ciclo de tiempo establecido. Usualmente hay 30-50 de ellos.

¿Cómo va esta reacción?

Su esencia es que durante un ciclolos cebadores se unen a las regiones deseadas de ADN, después de lo cual se duplica bajo la acción de la enzima. En base a las cadenas de ADN resultantes en los ciclos posteriores, se sintetizan nuevos y nuevos fragmentos idénticos de la molécula.

La reacción en cadena de la polimerasa procede consecutivamente,las siguientes etapas se distinguen. El primero se caracteriza por duplicar la cantidad de producto durante cada ciclo de calentamiento y enfriamiento. En la segunda etapa, la reacción se ralentiza porque la enzima está dañada y también pierde su actividad. Además, las reservas de nucleótidos y cebadores están agotadas. En la última etapa, la meseta, los productos ya no se acumulan porque los reactivos han terminado.

Donde se usa

Sin dudas, la aplicación más amplia de polimerasauna reacción en cadena se encuentra en la medicina y la ciencia. Se utiliza en biología general y privada, medicina veterinaria, farmacia e incluso ecología. Además, en este último caso, esto se hace para controlar la calidad de los alimentos y los objetos del entorno externo. La reacción en cadena de la polimerasa utilizada activamente en la práctica forense para confirmar la paternidad e identificar la identidad de una persona. En el examen médico forense, así como en la paleontología, esta técnica es a menudo la única salida, ya que generalmente una cantidad extremadamente pequeña de ADN está disponible para la investigación. Sin dudas, una aplicación muy amplia del método encontrado en medicina práctica. Es necesario en áreas tales como genética, enfermedades infecciosas y oncológicas.