Reacción da cadea da polimerase, a súa natureza e aplicación

A reacción en cadea da polimerase (PCR) é un método de bioloxía molecular que permite detectar no pequenas cantidades de ácido desoxirribonucleico (ADN), máis precisamente, de certos fragmentos delas e multiplicarlas varias veces. Detéctanse visualmente por electroforesis en xeles. A reacción foi desenvolvida en 1983 por K. Mullis e inclúese na lista de descubrimentos destacados dos últimos anos.

Cales son os mecanismos da PCR

Toda a técnica baséase na capacidade dos ácidos nucleicos para autoperplicarse, que neste caso realízase artificialmente no laboratorio. A reprodución do ADN pode non comezar en ningunha área da molécula, pero só en áreas con certa secuencia de nucleótidos - fragmentos de inicio. Para que se poida iniciar a reacción en cadea da polimerase, son necesarios primers (ou sondas de ADN). Estes son fragmentos curtos dunha cadea de ADN cunha secuencia de nucleótidos dada. Son rexións complementarias (é dicir, apropiadas) do ADN da mostra.

Por suposto, para crear primers, os científicos necesitan estudar a secuencia de nucleótidos dese ácido nucleico que participa na técnica. Son estas sondas de ADN que aseguran a especificidade da reacción e a súa iniciación. Non se produce unha reacción en cadea de polimerase se non hai polo menos unha molécula do ADN desexado na mostra. En xeral, os cebadores mencionados anteriormente, un conxunto de nucleótidos, unha ADN polimerase termicamente estable son necesarios para a realización da reacción. Esta última é unha enzima, un catalizador para a síntese de novas moléculas de ácidos nucleicos baseadas nunha mostra. Todas estas sustancias, incluído o material biolóxico, no que o ADN debe detectarse, combínanse nunha mestura de reacción (solución). Colócase nun termostato especial, que realiza o seu rápido calentamiento e refrixeración nun determinado ciclo de tempo. Normalmente hai 30-50 deles.

Como vai a reacción?

A súa esencia reside no feito de que durante un ciclo os cebadores están unidos ás seccións necesarias do ADN, despois do cal dobra baixo a acción do enzima. A partir dos fíos de ADN resultantes nos ciclos posteriores, síntese fragmentos idénticos novos e novos da molécula.

A reacción en cadea da polimerase prodúcese en secuencia, illadas as seguintes etapas. O primeiro caracterízase por dobrar a cantidade do produto durante cada ciclo de calefacción e refrixeración. Na segunda etapa, a reacción ralentiza, porque a enzima está danada e tamén perde a súa actividade. Ademais, as poboacións de nucleótidos e cebadores están esgotadas. Na última etapa - a meseta - os produtos xa non se acumulan, porque os reactivos terminaron.

Onde se usa

Sen dúbida, a reacción en cadea da polimerase é amplamente utilizada na medicina e na ciencia. Utilízase en bioloxía xeral e privada, medicina veterinaria, farmacia e ata ecoloxía. Ademais, no último, isto faise para monitorizar a calidade dos alimentos e obxectos do ambiente externo. Reacción da cadea de polimerase activamente utilizada na práctica forense para confirmar a paternidade e identificar a personalidade dunha persoa. No exame médico forense e na paleontoloxía, esta técnica adoita ser a única saída, xa que xeralmente hai unha cantidade moi pequena de ADN dispoñible para investigación. Sen dúbida, unha aplicación moi ampla do método atopado na medicina práctica. É necesario en áreas como a xenética, enfermidades infecciosas e oncolóxicas.