A reação em cadeia da polimerase (PCR) e seu parente científico, a clonagem de genes expressos, são dois avanços biotecnológicos das décadas de 1970 e 1980 que continuam a desempenhar um papel significativo no esforço de entender a doença. Ambas as tecnologias moleculares fornecem aos cientistas os meios para fazer mais DNA de maneiras diferentes.
História
A bióloga molecular Kary Mullis revolucionou a ciência genética quando concebeu a reação em cadeia da polimerase (PCR) na primavera de 1983, que lhe rendeu o Prêmio Nobel de Química de 1993. Essa descoberta veio na esteira da pesquisa de clonagem que data de 1902. Nenhum grande avanço na clonagem aconteceu até novembro de 1951, quando uma equipe de cientistas na Filadélfia clonou um embrião de rã. A grande descoberta ocorreu em 5 de julho de 1996, quando os cientistas clonaram a ovelha “Dolly” de uma célula mamária congelada.
PCR e clonagem
A clonagem é simplesmente fazer um organismo vivo de outro, criando dois organismos com exatamente os mesmos genes. O PCR permite que os cientistas produzam bilhões de cópias de um pedaço de DNA em poucas horas. Embora a PCR impacte a tecnologia de clonagem ao produzir grandes quantidades de DNA que pode ser clonado, a PCR enfrenta o dificuldade de contaminação, onde uma amostra com material genético indesejado também pode ser replicada e produzir o DNA errado.
Como funciona o PCR
O processo de PCR envolve quebrar o DNA por aquecimento, o que desenrola a dupla hélice do DNA em fitas simples separadas. Depois que essas fitas são separadas, uma enzima chamada DNA polimerase lê a sequência de ácido nucleico e produz uma fita duplicada de DNA. Esse processo é repetido várias vezes, dobrando a quantidade de DNA a cada ciclo e aumentando o DNA exponencialmente até que milhões de cópias do DNA original sejam criadas.
Como funciona a clonagem
A clonagem de DNA envolve primeiro o isolamento da fonte e do vetor de DNA e, em seguida, o uso de enzimas para cortar esses dois DNA. Em seguida, os cientistas ligam o DNA de origem ao vetor com uma enzima DNA ligase que repara a emenda e cria uma única fita de DNA. Esse DNA é então introduzido em uma célula do organismo hospedeiro, onde cresce com o organismo.
Formulários
O PCR se tornou uma ferramenta padrão na ciência forense porque pode multiplicar amostras muito pequenas de DNA para vários testes de laboratório criminal. O PCR também se tornou útil para os arqueólogos estudarem a biologia evolutiva de diferentes espécies animais, incluindo amostras com milhares de anos. A tecnologia de clonagem tornou relativamente fácil isolar fragmentos de DNA que contêm genes para estudar a função dos genes. Os cientistas acreditam que a clonagem confiável pode ser usada para tornar a agricultura mais produtiva, replicando os melhores animais e colheitas e também para tornar os testes médicos mais precisos, fornecendo animais de teste que reagem todos da mesma maneira ao mesmo medicamento.