¿Qué es la PCR? La palabra de moda.

Las siglas PCR corresponden a las palabras “polymerase chain reaction” o en español reacción en cadena de la polimerasa. Esta técnica diseñada por Kary Mullis mientras conducía en un largo viaje, pensó que, si en el interior de nuestras células los diferentes componentes eran capaces de replicar nuestro ADN, si él fuera capaz de recrear esas condiciones en su laboratorio igual sería capaz de obtener muchas copias de un mismo trozo de ADN que él introdujera.

Y así fue, cuando probó en su laboratorio fue capaz de amplificar su secuencia de prueba y este descubrimiento le valió para llevarse el premio Nobel de Química en 1993. Con el tiempo se fue optimizando la técnica y apareciendo distintas variantes. En el caso de los test de coronavirus la técnica utilizada es una RT-qPCR.

Componentes de la PCR

• ADN molde, es el ADN que contiene la secuencia que queremos amplificar
• Cebadores, son pequeñas secuencias complementarias a una región del ADN molde donde se unirá la polimerasa. Son necesarios ya que esta no puede comenzar a añadir nucleótidos a partir de una secuencia monocatenaria.
• Mezcla de dNTPs, los nucleótidos que irá añadiendo a la cadena la polimerasa.
• Taq ADN polimerasa, es la enzima utilizada para esta reacción, debido a que es capaz de funcionar a unas temperaturas elevadas. Esta polimerasa fue aislada de una bacteria llamada Thermus aquaticus la cual es capaz de vivir cerca de aguas termales y se descubrió por primera vez en el parque Yellowstone. Esta polimerasa tiene una temperatura óptima de 72ºC.
• Magnesio, que es necesario para que la polimerasa funcione optimamente.

Pasos de la PCR:

• El primer paso consiste en la desnaturalización del ADN, esto se puede conseguir elevando la temperatura de la solución hasta unos 96ºC.

• El segundo paso consiste en el annealing. Este paso es necesario para que los cebadores puedan unirse a sus regiones homologas para que posteriormente la polimerasa pueda actuar. La temperatura suele encontrarse entre los 55-65ºC dependiendo de los cebadores.

•  Y el tercer paso consiste en la elongación de la cadena. Ocurre a la temperatura óptima de la polimerasa sobre los 72ºC obteniendo así dos cadenas idéntica a la cadena molde inicial.

Pues cada vez que se completan cada uno de estos tres pasos hemos realizado lo que se llama un ciclo de PCR. Para comenzar el siguiente ciclo volveríamos al primer paso aumentando de nuevo la temperatura de la solución. Por tanto para cada vez que realizamos un ciclo conseguimos duplicar la cantidad inicial. Por lo que después de unos 30 ciclos aproximados que se realizan obtenemos una cantidad aproximada de 2³⁰ moléculas replicadas, lo que vienen a ser más de mil millones de copias!!

La RT-qPCR, el análisis del coronavirus

Debido a que el material genético de los coronavirus es ARN, el primer paso es convertir todo el ARN que se encuentren en nuestras muestras, a ADN utilizando en el primer ciclo una retrotranscriptasa, que es una polimerasa que es capaz de transcribir una molécula de ADN a partir de una de ARN. La qPCR o PCR en tiempo real es una variación en la cual los cebadores llevan unidos unas moléculas capaces de producir una señal fluorescente, que se encuentra en el extremo 5’ de los cebadores, que cuando la polimerasa pasa por encima y añade un nuevo nucleótido esta molécula es liberada a la solución.

 Todo este proceso ocurre en una máquina en la que se encuentran acopladas las muestras y que al final de cada ciclo va anotando los incrementos, o no de fluorescencia en la muestra. Que en caso de tener una muestra con coronavirus la fluorescencia de esa muestra habría aumentado exponencialmente. Si por el contrario es negativo no se observaría fluorescencia.

Espero que hayais aprendido algo más sobre esta reacción, y si quereis aprender cómo se hacen las vacunas haz clic aquí.