Médico Cirujano

Reacción en cadena de la polimerasa (Polymerase Chain Reaction, PCR)

Apellidos, nombre Departamento Centro

Pérez de Castro, Ana María Biotecnología ETSIAMN

1 Resumen
La reacción en cadena de la polimerasa o PCR (siglas de su nombre en inglés Polymerase Chain Reaction) permite generar una gran cantidad de copias de un fragmento de DNA (ácido desoxirribonulceico). El requisitofundamental para poder llevar a cabo la reacción es disponer de fragmentos cortos de DNA de cadena sencilla complementarios a los extremos del fragmento a amplificar. Estos fragmentos servirán como cebadores para que una enzima polimerasa sea capaz de incorporar nucleótidos complementarios a la cadena molde. Una vez completada la reacción la cantidad fragmento amplificado se puede visualizar mediantetécnicas sencillas de separación de fragmentos de DNA.

2 Introducción
Tras la extracción del DNA a partir de un tejido se obtiene el DNA total contenido en el conjunto de células del tejido utilizado. Este DNA se puede observar como un precipitado, que es posible resuspender en agua o en un tampón apropiado. Si se separa mediante electroforesis en gel de agarosa se observa como una única banda deelevado peso molecular (figura 1).

Figura 1. Visualización mediante electroforesis en gel de agarosa del DNA total extraído de plantas de tomate. En ambos extremos del gel se muestra un patrón de pesos moleculares (DNA Lambda digerido con HindIII, de Fermentas [1]). Frecuentemente el objetivo de un experimento es analizar un fragmento concreto, que puede ser o no conocido, del DNA extraído. ¿Cómopodemos aislarlo a partir de ese DNA total? Una de las posibilidades es obtener una gran cantidad de copias del fragmento de interés mediante la técnica de reacción en cadena de la polimerasa o PCR (Polymerase Chain Reaction). Esta técnica resulta fundamental para muchas de las aplicaciones de la biología molecular.

3 Objetivos
El presente artículo docente tiene como objetivo proporcionar alalumno la s bases para que sea capaz de: Describir el proceso de la reacción en cadena de la polimerasa o PCR. Detallar los componentes necesarios para llevar a cabo una PCR. Predecir cómo afecta al resultado de la PCR la modificación de factores como la temperatura o la concentración de alguno de los componentes de la reacción. Preparar una PCR.

4 Desarrollo
La reacción en cadena de lapolimerasa fue desarrollada en 1983 por el Doctor Kary Mullis. El Dr. Mullis recibió en 1993 el Premio Nobel de Química por este descubrimiento. Resulta muy interesante leer el discurso pronunciado por este investigador con motivo de la recepción del premio [2]. Se percibe la impresión de que, como en muchos otros casos, fueron pocos los que inicialmente percibieron la importancia de lo que el Dr.Mullis había descubierto. Sin embargo, bien por el tiempo trascurrido entre el descubrimiento y el discurso, bien por el tiempo dedicado a pensar en ello, K. Mullis sí que trasmite un entusiasmo acorde a la importancia de su invención y al cambio que supuso en el campo de la biología molecular. En palabras suyas: “Antes del la PCR, el DNA era largo y fibroso, en absoluto molecular… Yo había resueltouno de los principales problemas de la química del DNA en un solo paso: abundancia y distinción” [2]. Como en el caso de muchas invenciones, el descubrimiento de la PCR tuvo lugar buscando la solución a otro problema. De hecho, antes de la PCR existían métodos para aislar fragmentos de DNA basados en la clonación, pero estos métodos resultaban mucho más costosos en tiempo y en dinero. Ya podemosintuir, aun sin conocer los detalles, la importancia del descubrimiento de la PCR: mediante esta técnica es posible generar muchas copias de un fragmento de DNA y distinguirlo del resto del DNA total extraído. A continuación se detallarán los componentes, necesarios para completar la reacción, así como la base teórica de la misma. En este punto se proporcionará información acerca de fuentes...