A reação em cadeia da polimerase (PCR) é um método de biologia molecular que permite detectar pequenas quantidades de ácido desoxirribonucleico (DNA) em material biológico, mais precisamente, certos fragmentos dele, e multiplicá-los muitas vezes. Eles são então identificados visualmente por eletroforese em gel. A reação foi desenvolvida em 1983 por K. Mullis e está incluída na lista de descobertas notáveis dos últimos anos.
Quais são os mecanismos de PCR
Toda a técnica é baseada na capacidade dos ácidos nucléicos de se auto-replicar, que neste caso é realizada artificialmente em laboratório. A reprodução do DNA pode não começar em nenhuma região da molécula, mas apenas em regiões com uma certa sequência de nucleotídeos - fragmentos iniciais. Para que a reação em cadeia da polimerase comece, são necessários primers (ou sondas de DNA). Estes são fragmentos curtos de uma cadeia de DNA com uma determinada sequência de nucleotídeos. Eles são complementares (ou seja, correspondentes) às regiões iniciais do DNA da amostra.
Claro que, para criar primers, os cientistas devem estudar a sequência de nucleotídeos do ácido nucléico envolvido na técnica. São essas sondas de DNA que fornecem a especificidade da reação e sua iniciação. A reação em cadeia da polimerase não ocorrerá se pelo menos uma molécula do DNA desejado não for encontrada na amostra. Em geral, os primers acima, um conjunto de nucleotídeos, uma DNA polimerase resistente ao calor são necessários para que a reação ocorra. Este último é uma enzima - um catalisador para a síntese de novas moléculas de ácido nucleico com base na amostra. Todas essas substâncias, incluindo o material biológico no qual é necessário detectar o DNA, são combinadas em uma mistura de reação (solução). Ele é colocado em um termostato especial que realiza aquecimento e resfriamento muito rápido por um determinado tempo - um ciclo. Geralmente há 30-50.
Como funciona essa reação
Sua essência reside no fato de que durante um ciclo os primers são ligados às seções desejadas do DNA, após o que é duplicado sob a ação da enzima. Com base nas fitas de DNA resultantes, novos e novos fragmentos idênticos da molécula são sintetizados em ciclos subsequentes.
A reação em cadeia da polimerase ocorre seqüencialmente, suas etapas seguintes são distinguidas. A primeira é caracterizada pela duplicação da quantidade de produto durante cada ciclo de aquecimento e resfriamento. Na segunda etapa, a reação fica mais lenta, pois a enzima é danificada e também perde atividade. Além disso, as reservas de nucleotídeos e primers são esgotadas. Na última etapa - um platô - os produtos não se acumulam mais,porque os reagentes acabaram.
Onde é usado
Sem dúvida, a reação em cadeia da polimerase encontra a mais ampla aplicação na medicina e na ciência. É usado em biologia geral e privada, medicina veterinária, farmácia e até ecologia. Além disso, neste último fazem isso para monitorar a qualidade dos produtos alimentícios e objetos ambientais. A reação em cadeia da polimerase é usada ativamente na prática forense para confirmar a paternidade e identificar uma pessoa. Na área forense, assim como na paleontologia, essa técnica costuma ser a única saída, já que geralmente muito pouco DNA está disponível para pesquisa. É claro que o método encontrou uma aplicação muito ampla na medicina prática. É necessário em áreas como genética, doenças infecciosas e doenças oncológicas.
