La Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR)
La reacción en cadena de la polimerasa (PCR, por sus siglas en inglés) es una técnica fundamental en biología molecular que amplifica regiones específicas de ADN. Utiliza una enzima termoestable, la ADN polimerasa, para replicar segmentos de ADN in vitro. La PCR consta de tres etapas: desnaturalización, donde el ADN se calienta para separar las hebras; hibridación, donde los cebadores específicos se unen a las secuencias objetivo; y elongación, donde la ADN polimerasa sintetiza nuevas cadenas de ADN complementarias.
La PCR tiene una amplia gama de aplicaciones en biología molecular y en la investigación biomédica, como la amplificación de genes para su secuenciación, la detección de enfermedades genéticas y infecciosas, la identificación de patógenos y la realización de análisis forenses. Su importancia radica en su sensibilidad, especificidad y capacidad para amplificar pequeñas cantidades de ADN, lo que la convierte en una herramienta esencial en la investigación científica y el diagnóstico médico.
La amplificación del ADN puede llevarse a cabo utilizando máquinas de PCR, llamadas termocicladores.
Aunque en la imagen de la derecha solo se muestran tres ciclos de replicación, los subsiguientes ciclos replicarían el ADN con una tasa exponencial, pudiendo obtener millones de copias en unas pocas horas.
La ADN polimerasa desempeña un papel crucial en la síntesis de nuevas cadenas de ADN. Durante la etapa de elongación, la ADN polimerasa se une a los cebadores (pequeñas secuencias de ADN complementarias a las regiones de interés) y comienza a agregar nucleótidos libres a la cadena molde de ADN. Utiliza la cadena molde como plantilla para sintetizar una nueva cadena complementaria. La ADN polimerasa solo puede agregar nucleótidos en dirección 5’ a 3’, lo que significa que la nueva cadena de ADN se sintetiza en dirección opuesta al movimiento de la horquilla de replicación. La ADN polimerasa sintetiza la nueva cadena de ADN de manera continua en una hebra (la hebra adelantada) y de manera discontinua en la otra (la hebra rezagada), formando fragmentos de Okazaki. Este proceso se repite en ciclos de temperatura para amplificar exponencialmente la cantidad de ADN objetivo.
Cuestiones de autoevaluación
- ¿Qué es la PCR y por qué es considerada una técnica tan sensible y específica en la detección de ADN?
- ¿Cuáles son las tres etapas fundamentales de la PCR y qué ocurre en cada una de ellas?
- Describe tres aplicaciones en donde el uso de la PCR resulta fundamental.