La reacción en cadena de polimerasa

La reacción en cadena de polimerasa (PCR) es una técnica de laboratorio revolucionaria que habilita la réplica de una serie específica de la DNA. Usando la polimerización en cadena, millones de copias de una DNA del objetivo se pueden sintetizar fácilmente dentro de un corto período de tiempo.

Es un costo relativamente bajo y una técnica sensible que ha pavimentado la manera para la investigación genética innovadora y los diagnósticos a lo largo de los años. Desde su advenimiento en los años 80, esta técnica ha encontrado una variedad de usos en disciplinas científicas innumerables, gracias a su especificidad y flexibilidad.

Componentes de la polimerización en cadena

Patrón de la DNA

La DNA de la muestra que contiene la serie del objetivo.

Polimerasa de DNA

La enzima que sintetiza la DNA fresca trenza complementario a la serie de la DNA del objetivo. La polimerasa de DNA de Taq es la polimerasa más de uso general de la polimerización en cadena. Taq refiere al aquaticus de Thermus, un microorganismo termófilo del cual esta polimerasa de DNA a prueba de calor se extrae.

La polimerasa de Taq puede ser estable en las temperaturas tan altas como 95oC, haciéndole el ideal para la polimerización en cadena. Otro organismo de uso general es la polimerasa de DNA de Pfu, encontró en el furiosus termoestable de Pyrococcus del organismo. Ambas las enzimas son capaces de generar nuevos cabos de la DNA usando pinturas de fondo y un patrón de la DNA.

Pinturas de fondo

Los segmentos minúsculos de la DNA de una sola fila que ayudan a la polimerasa de DNA para iniciar la síntesis de la nueva DNA trenzan. Las pinturas de fondo son complementarias a la serie de la DNA del objetivo.

Nucleótidos

El individuo basa A, T, G, y C, que son los bloques huecos de la DNA. Actúan como materia prima para la nueva síntesis de la DNA.

Almacenador intermedio (generalmente MgCl2)

Una solución de sal usada para estabilizar los componentes de la reacción, especialmente la DNA, y para mantener un pH óptimo durante la reacción.

Agua (desionizada)

Ofrece el ambiente líquido necesario para la reacción en cadena.

Pasos dominantes en la polimerización en cadena

Desnaturalización de la DNA

Una temperatura alta de 95°C se aplica a la DNA trenzada doble original. Desnaturaliza la DNA por el calor analizando sus ligazones de hidrógeno débiles. Así, la DNA trenzada doble separa la producción de la única DNA trenzada.

Esmaltación de la pintura de fondo

La DNA desnaturalizada se enfría a 45 - 72°C permitiendo que las pinturas de fondo aten a su serie complementaria en la única DNA trenzada del objetivo. La temperatura de la esmaltación es un factor crucial pues el hibridación de la DNA es un proceso temperatura-relacionado. Si esta temperatura es demasiado alta el emparejar del pintura de fondo-patrón no suceso, así obstaculizando la reacción en cadena.

Extensión de la pintura de fondo

La mezcla entonces se calienta a 72°C, en el cual la polimerasa de DNA comienza a agregar los nucleótidos a la pintura de fondo usando la DNA del objetivo como patrón y amplía la pintura de fondo dando por resultado la nueva formación de la DNA.

Relance el paso 1

Los 3 pasos antedichos se relanzan cerca de 30 veces para la amplificación de la DNA recién formado. Para cada nuevo ciclo, la DNA formada en los ciclos anteriores también sirve como patrón y por lo tanto la amplificación es exponencial.

Tipos de polimerización en cadena

Ha habido varias adaptaciones de la polimerización en cadena estándar en un cierto plazo. Algunas de las variantes dominantes de la polimerización en cadena se mencionan abajo:

Polimerización en cadena reversa de la transcripción (RT-PCR)

Permite la producción de patrones de la DNA correspondiente a una muestra del ARN con la ayuda de una enzima llamada transcriptase reverso.

Polimerización en cadena en tiempo real

Una variante avanzada de la polimerización en cadena donde se vigila la reacción en cadena entera y de datos se recolecta en tiempo real.

Polimerización en cadena múltiplex

Permite la amplificación simultánea de las muestras numerosas de la DNA

Polimerización en cadena jerarquizada

Utilizado para aumentar la especificidad de la DNA amplificada y para reducir el atascamiento no específico de pinturas de fondo.

Polimerización en cadena asimétrica

Permite la amplificación de solamente un cabo de la DNA trenzada doble original

Polimerización en cadena in situ

Polimerización en cadena realizada en la célula o un tejido reparado a una diapositiva

Referencias

[Lectura adicional: Reacción en cadena de polimerasa]

Last Updated: Aug 23, 2018

Susha Cheriyedath

Written by

Susha Cheriyedath

Susha has a Bachelor of Science (B.Sc.) degree in Chemistry and Master of Science (M.Sc) degree in Biochemistry from the University of Calicut, India. She always had a keen interest in medical and health science. As part of her masters degree, she specialized in Biochemistry, with an emphasis on Microbiology, Physiology, Biotechnology, and Nutrition. In her spare time, she loves to cook up a storm in the kitchen with her super-messy baking experiments.

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