PCR: a “máquina de xerox” da biologia molecular

Conheça a Reação em Cadeia da Polimerase, a reação que usa ciclos de temperatura e a enzima polimerase para criar milhões de cópias de DNA

3 minutos

Se a extração de DNA é o ato de “pescar” o material genético de dentro da célula, a PCR é a ferramenta que transforma um único fio invisível em uma montanha de informações.

A sigla vem do inglês Polymerase Chain Reaction, que em português significa Reação em Cadeia da Polimerase. Na prática, trata-se de um método de laboratório capaz de localizar uma região específica do DNA e produzir milhões de cópias idênticas a partir de uma quantidade mínima de material.

PCR (Reação em Cadeia da Polimerase): Técnica que utiliza a enzima DNA polimerase para copiar um trecho específico do DNA milhões de vezes.

PCR (Proteína C Reativa): É um marcador de inflamação medido no sangue.


Os ingredientes da reação

A PCR é uma reação que acontece em um pequeno tubo plástico. A reação usa quatro componentes principais:


DNA MOLDE

É o DNA original que contém o trecho a ser copiado. Ele é coletado das células (por exemplo, sangue ou pele) e extraído em laboratório antes da PCR, ficando livre de proteínas e outras impurezas.

NUCLEOTÍDEOS

São os blocos de construção do DNA. Durante a PCR, eles ficam livres na reação e são usados pela DNA polimerase para construir as novas cópias do DNA.

PRIMERS

São pequenas sequências de DNA produzidas artificialmente, desenhadas para reconhecer regiões específicas do DNA molde. Eles determinam exatamente qual parte do DNA será amplificada.

DNA POLIMERASE

É uma enzima que existe naturalmente nos seres vivos e copia DNA durante a divisão celular. Na PCR, usa-se uma versão especial, a Taq polimerase, originalmente isolada de uma bactéria que vive em fontes termais, porque ela resiste às altas temperaturas do processo.


Ciclos de temperatura

O tubo com todos os reagentes é colocado em um termociclador, que é um equipamento de precisão programado para alterar a temperatura da amostra em ciclos rápidos e controlados.

Para que a cópia do DNA ocorra, o aparelho alterna entre três estágios térmicos principais: desnaturação, anelamento e extensão.

desnaturação.

≈95 °C. o calor separa as duas fitas do DNA ao romper as ligações entre elas.

anelamento.

≈50–65 °C. os primers se ligam às sequências complementares do DNA fita simples, delimitando a região que será copiada.

extensão.

≈72 °C. a DNA polimerase adiciona nucleotídeos a partir dos primers, sintetizando novas fitas de DNA e duplicando o fragmento alvo.

Ao repetir esses ciclos de aquecimento e resfriamento dezenas de vezes, o termociclador permite que uma única molécula de DNA seja duplicada exponencialmente.

Em apenas 30 ciclos:

Para que serve a PCR?

Essa técnica serve para:

  • Detectar genes específicos: Identifica se um determinado gene está presente em uma amostra.
  • Diagnóstico de doenças: Detecta DNA de vírus, bactérias ou mutações genéticas associadas a doenças.
  • Clonagem e engenharia genética: Amplifica genes de interesse para inserção em plasmídeos ou outros sistemas.
  • Sequenciamento de DNA: Produz cópias suficientes de DNA para análise e leitura da sequência.
  • Análise forense: Permite analisar pequenas quantidades de DNA, como em investigações criminais.

Você pode ter ouvido falar em PCR durante a pandemia, mas sabia que o teste de COVID-19 não utiliza uma PCR convencional?

Para detectar vírus de RNA, a ciência usa uma técnica ainda mais refinada: a RT-qPCR! Saiba como funciona.


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