La reacció en cadena de la polimerasa (PCR) és un mètode de biologia molecular que permet detectar petites quantitats d'àcid desoxiribonucleic (ADN) en material biològic, més precisament, determinats fragments d'aquest, i multiplicar-los moltes vegades. Després s'identifiquen visualment mitjançant electroforesi en gel. La reacció va ser desenvolupada l'any 1983 per K. Mullis i s'inclou a la llista de descobriments destacats dels darrers anys.
Quins són els mecanismes de la PCR
Tota la tècnica es basa en la capacitat d'autoreplicació dels àcids nucleics, que en aquest cas es realitza de manera artificial en un laboratori. La reproducció de l'ADN pot no començar en cap regió de la molècula, sinó només en regions amb una determinada seqüència de nucleòtids: fragments inicials. Perquè s'iniciï la reacció en cadena de la polimerasa, calen cebadors (o sondes d'ADN). Són fragments curts d'una cadena d'ADN amb una seqüència de nucleòtids determinada. Són complementaris (és a dir, corresponents) a les regions inicials de l'ADN de la mostra.
Per descomptat, per crear cebadors, els científics han d'estudiar la seqüència de nucleòtids de l'àcid nucleic implicat en la tècnica. Són aquestes sondes d'ADN les que proporcionen l'especificitat de la reacció i la seva iniciació. La reacció en cadena de la polimerasa no es produirà si no es troba almenys una molècula de l'ADN desitjat a la mostra. En general, els primers anteriors, un conjunt de nucleòtids, una ADN polimerasa resistent a la calor són necessaris perquè la reacció tingui lloc. Aquest últim és un enzim, un catalitzador per a la síntesi de noves molècules d'àcid nucleic a partir de la mostra. Totes aquestes substàncies, inclòs el material biològic en què cal detectar l'ADN, es combinen en una barreja de reacció (solució). Es col·loca en un termòstat especial que realitza un escalfament i un refredament molt ràpids durant un temps determinat: un cicle. Normalment n'hi ha de 30 a 50.
Com funciona aquesta reacció
La seva essència rau en el fet que durant un cicle els cebadors s'uneixen a les seccions desitjades d'ADN, després de la qual cosa es dobla sota l'acció de l'enzim. A partir de les cadenes d'ADN resultants, es sintetitzen fragments idèntics nous i nous de la molècula en cicles posteriors.
La reacció en cadena de la polimerasa transcorre seqüencialment, es distingeixen les seves etapes següents. El primer es caracteritza per duplicar la quantitat de producte durant cada cicle de calefacció i refrigeració. En la segona etapa, la reacció s'alenteix, ja que l'enzim està danyat i també perd activitat. A més, les reserves de nucleòtids i cebadors s'esgoten. En l'última etapa, un altiplà, els productes ja no s'acumulen,perquè els reactius estan fora.
On s'utilitza
Sens dubte, la reacció en cadena de la polimerasa té la més àmplia aplicació en medicina i ciència. S'utilitza en biologia general i privada, veterinària, farmàcia i fins i tot ecologia. A més, en aquest últim ho fan per controlar la qualitat dels productes alimentaris i dels objectes mediambientals. La reacció en cadena de la polimerasa s'utilitza activament en la pràctica forense per confirmar la paternitat i identificar una persona. En medicina forense, així com en paleontologia, aquesta tècnica és sovint l'única sortida, ja que normalment hi ha molt poc ADN disponible per a la investigació. Per descomptat, el mètode ha trobat una aplicació molt àmplia en la medicina pràctica. Es necessita en àrees com la genètica, les mal alties infeccioses i les mal alties oncològiques.
