Introducción

Hace 25 años, nadie hubiera imaginado que una bacteria que habita en las aguas termales del Parque Nacional Yellowstone del estado de California, en Estados Unidos, podría disparar una técnica de laboratorio revolucionaria. La reacción en cadena de la polimerasa (PCR, por las siglas en inglés de polymerase chain reaction), utilizada actualmente en miles de laboratorios de investigación y de diagnóstico, se basa en la capacidad de una proteína que copia ADN presente en una bacteria y que permanece estable a altas temperaturas. Esta bacteria, llamada Thermus aquaticus, facilita enormemente la tarea de los científicos ya posee una enzima que es termorresistente y que es capaz de producir millones de copias de un único fragmento de ADN en cuestión de horas.

En la naturaleza, la mayoría de los organismos copian su ADN de la misma manera. La PCR imita ese proceso en un tubo de ensayo. Cuando una célula se divide, las enzimas denominadas polimerasas realizan una copia de todo el ADN presente en cada cromosoma. El primer paso de este proceso es separar las dos cadenas del ADN de la doble hélice. Cuando las dos cadenas están separadas la enzima polimerasa presente en la célula hace una copia usando cada cadena como base.

Los cuatro nucleótidos o bases, los “ladrillos” de cada molécula de ADN son adenina, citosina, guanina y timidina y se representan con las letras A, C, G y T, respectivamente. La A de una cadena siempre está apareada con una T de la otra cadena, mientras que la C se aparea con una G. Por eso se definen las cadenas como complementarias. Para copiar el ADN, la polimerasa requiere otros dos componentes: un suministro de las cuatro bases y algo denominado “iniciador” (primer, en inglés). Las polimerasas de ADN, ya sea que provengan de tejidos humanos, animales, bacterias o virus, no pueden copiar una cadena de ADN sin una pequeña secuencia de nucleótidos que “inicien” el proceso. Es por ello que las células poseen otra enzima (primasa) que, en realidad, realiza la primera secuencia de nucleótidos de cada copia. Este tramo de ADN es el que se denomina “iniciador”. Una vez que se ha sintetizado el iniciador, la polimerasa puede comenzar su tarea y completar el resto de la cadena.

Un tubo para una reacción de la PCR contiene todos los componentes necesarios para la duplicación del ADN: una porción del ADN, grandes cantidades de los cuatro nucleótidos, grandes cantidades de las copias de la secuencia del iniciador y una polimerasa de ADN. La polimerasa que se utiliza es la polimerasa Taq, denominada de esa manera porque se la aísla de Thermophilus aquaticus.