¿Qué es la reacción en cadena de la polimerasa (PCR)?

Amplificación dNA mediante reacción en cadena de la polimerasa
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PCR significa reacción en cadena de la polimerasa, una técnica de biología molecular para amplificar segmentos de ADN, mediante la generación de copias múltiples utilizando enzimas ADN polimerasa en condiciones controladas. Tan solo una copia única de un segmento o gen de ADN se puede clonar en millones de copias, lo que permite la detección con tintes y otras técnicas de visualización.

PCR significa reacción en cadena de la polimerasa, una técnica de biología molecular para amplificar segmentos de ADN, mediante la generación de copias múltiples utilizando enzimas ADN polimerasa en condiciones controladas. Tan solo una copia única de un segmento o gen de ADN se puede clonar en millones de copias, lo que permite la detección con tintes y otras técnicas de visualización.

Desarrollado en 1983, el proceso de PCR ha permitido realizar la secuenciación del ADN e identificar el orden de los nucleótidos en los genes individuales.

El método utiliza ciclos térmicos o el calentamiento y enfriamiento repetidos de la reacción para la fusión y replicación del ADN. A medida que continúa la PCR, el "nuevo" ADN se usa como plantilla para la replicación y se produce una reacción en cadena, amplificando exponencialmente la plantilla de ADN.

Las técnicas de PCR se aplican en muchas áreas de la biotecnología, incluida la ingeniería de proteínas, clonación, análisis forense (detección de ADN), pruebas de paternidad, diagnóstico de enfermedades hereditarias y / o infecciosas, y para el análisis de muestras ambientales.

En medicina forense, en particular, la PCR es especialmente útil porque amplifica incluso la menor cantidad de evidencia de ADN. La PCR también se puede utilizar para analizar el ADN que tiene miles de años de antigüedad, y estas técnicas se han utilizado para identificar todo, desde un mamut de 800 000 años de antigüedad hasta momias de todo el mundo.

El procedimiento de PCR es el siguiente:

  • Inicialización: Este paso es necesario solo para las ADN polimerasas que requieren PCR de inicio en caliente. La reacción se calienta a entre 94 y 96 ° C y se mantiene durante 1-9 minutos.
  • Desnaturalización: Si el procedimiento no requiere inicialización, la desnaturalización es el primer paso. La reacción se calienta a 94-98 ° C durante 20-30 segundos. Los enlaces de hidrógeno de la plantilla de ADN se rompen y se crean moléculas de ADN monocatenarias.
  • Recocido: La temperatura de reacción es inferior a entre 50 y 65 ° C y se mantiene durante 20-40 segundos. Los cebadores se hibridan con la plantilla de ADN monocatenario. La temperatura es extremadamente importante durante este paso. Si hace demasiado calor, el cebador podría no unirse. Si hace demasiado frío, el cebador se puede unir imperfectamente. Se forma un buen enlace cuando la secuencia del cebador se corresponde estrechamente con la secuencia de la plantilla.
  • Extensión / elongación: La temperatura durante este paso varía según el tipo de polimerasa. La ADN polimerasa sintetiza una cadena de ADN completamente nueva.
  • Alargamiento final: Este paso se realiza a 70-74 ° C durante 5-15 minutos después del ciclo de PCR final.
  • Retención final: Este paso es opcional. La temperatura se mantiene a 4-15 ° C y activa la reacción.

El procedimiento se divide en tres etapas:

  • Amplificación exponencial: Durante cada ciclo, el producto (la pieza específica de ADN que se está replicando) se duplica.
  • Etapa de nivelación gradual: A medida que la ADN polimerasa pierde actividad y consume reactivos, la reacción se ralentiza.
  • Meseta: No se acumula más producto.