La reacción en cadena de la polimerasa (PCR) y su pariente científico, la clonación de genes expresados, son dos avances biotecnológicos de los años setenta y ochenta que continúan desempeñando un papel importante en el esfuerzo por entender la enfermedad. Ambas tecnologías moleculares brindan a los científicos los medios para producir más ADN de diferentes maneras.
Historia
El biólogo molecular Kary Mullis revolucionó la ciencia genética cuando concibió la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) en la primavera de 1983, lo que le valió el Premio Nobel de Química en 1993. Este avance se produjo inmediatamente después de la investigación de la clonación que se remonta a 1902. No se produjeron avances importantes en la clonación hasta noviembre de 1951, cuando un equipo de científicos de Filadelfia clonó un embrión de rana. El gran avance se produjo el 5 de julio de 1996, cuando los científicos clonaron el cordero "Dolly" a partir de una célula mamaria congelada.
PCR y clonación
La clonación es simplemente hacer un organismo vivo de otro, creando dos organismos con los mismos genes exactos. La PCR permite a los científicos producir miles de millones de copias de un fragmento de ADN en cuestión de horas. Aunque la PCR impacta en la tecnología de clonación al producir grandes cantidades de ADN que se puede clonar, la PCR se enfrenta a la dificultad de contaminación, donde una muestra con material genético no deseado también se puede replicar y producir la ADN incorrecto.
Cómo funciona la PCR
El proceso de PCR implica descomponer el ADN calentándolo, lo que desenrolla la doble hélice del ADN en hebras individuales separadas. Una vez que estas hebras se separan, una enzima llamada ADN polimerasa lee la secuencia de ácido nucleico y produce una hebra duplicada de ADN. Este proceso se repite una y otra vez, duplicando la cantidad de ADN en cada ciclo y aumentando el ADN exponencialmente hasta que se crean millones de copias del ADN original.
Cómo funciona la clonación
La clonación de ADN implica primero aislar el ADN fuente y vector y luego usar enzimas para cortar estos dos ADN. A continuación, los científicos unen el ADN de origen al vector con una enzima ligasa de ADN que repara el empalme y crea una sola hebra de ADN. Luego, ese ADN se introduce en una célula del organismo huésped, donde crece con el organismo.
Aplicaciones
La PCR se ha convertido en una herramienta estándar en la ciencia forense porque puede multiplicar muestras muy pequeñas de ADN para múltiples pruebas de laboratorio de delitos. La PCR también se ha vuelto útil para que los arqueólogos estudien la biología evolutiva de diferentes especies animales, incluidas muestras de miles de años. La tecnología de clonación ha hecho que sea relativamente fácil aislar fragmentos de ADN que contienen genes para estudiar la función de los genes. Los científicos creen que la clonación confiable se puede utilizar para hacer que la agricultura sea más productiva al reproducir los mejores animales y cultivos y también para hacer que las pruebas médicas sean más precisas al proporcionar animales de prueba que reaccionan de la misma manera a la misma droga.