Reacción en cadena de la polimerasa (PCR) y PCR con transcriptasa inversa (RT-PCR)

El ADN contiene una gran cantidad de información muy comprimida para que quepa en el núcleo de una célula.

Una sola molécula de ADN tiene dos cadenas, que se envuelven una alrededor de la otra para formar una doble hélice.

Cada cadena de ADN está compuesta por una secuencia de cuatro tipos de nucleótidos, que son las letras individuales o los bloques de construcción del ADN.

Los nucleótidos del ADN están formados por un azúcar (desoxirribosa), un fosfato y una de las cuatro bases nucleicas (adenina, citosina, guanina y timina, o A, C, G y T).

Los nucleótidos de una cadena forman enlaces de hidrógeno con los nucleótidos complementarios de la otra hebra; en concreto, la A se une a la T mediante dos enlaces de hidrógeno y la C se une a la G mediante tres enlaces de hidrógeno.

Además, las dos cadenas de ADN también tienen una "dirección", es decir, una de ellas va del extremo 3' al 5', mientras que la otra va del extremo 5' al 3'.

Algo así como dos serpientes enroscadas, pero orientadas en distintas direcciones.

Todas las proteínas del organismo están codificadas mediante combinaciones de solo cuatro nucleótidos.

Cuando hay errores en la información genética, se producen enfermedades.

Y seamos sinceros, siempre nos interesó saber qué estaba escrito en nuestro ADN.

La reacción en cadena de la polimerasa, o PCR, es una técnica que se utiliza en biología molecular para amplificar un segmento de ADN.

Demos un paso atrás.

Una sola copia de ADN no es mucho ADN.

Así que para trabajar con el ADN, básicamente se hacen muchas copias del mismo para que sea más fácil de analizar.

Por ejemplo, para visualizarlo se puede utilizar una técnica llamada electroforesis en gel.

La PCR se basa en la replicación del ADN, un proceso que las células utilizan normalmente para duplicar su material genético antes de dividirse en dos células hijas idénticas.

Para la PCR se utiliza una máquina llamada termociclador.

Se puede pensar en ella como un caldero lleno de una solución, donde los magos genéticos añaden los ingredientes.

Los ingredientes son el ADN que se desea multiplicar, una enzima llamada Taq polimerasa, cebadores específicos, que se unen al ADN, y una mezcla de nucleótidos libres: A, T, C y G.

Todos ellos se introducen en el termociclador.

Supongamos que hay una molécula larga de ADN de doble cadena y nos interesa la parte resaltada.

Estas dos cadenas serían las del molde.

5’ - T T C A G G T C A C A G T C C T G T A T G C C T A T G T C C- 3’ 3’ - A A G T C C A G T G T C A G G A C A T A C G G A T A C A G G- 5’.

El primer paso de la PCR es la desnaturalización: los "ingredientes" se calientan a exactamente 96 ºC, casi tan caliente como el agua hirviendo.

Esto rompe todos los enlaces entre las dos cadenas de ADN para que puedan separarse la una de la otra.

El segundo paso se llama hibridación.

Aquí se necesitan los cebadores, y para nuestra secuencia resaltada, los cebadores tendrían este aspecto: <----3’- C G G A T A C - 5’ 5’ - A G G T C A C - 3’ ---> Durante el paso de hibridación se enfría todo a unos 55 ºC, y esto permite que los cebadores se unan a sus secuencias complementarias en el ADN monocatenario.

El tercer paso se llama elongación: el entorno debe ser lo más óptimo posible para que la Taq polimerasa actúe.