PCR
Indice
Definizione
Sigla di Polymerase Chain Reaction (reazione di polimerizzazione a catena). Tecnica di biologia molecolare che copia frammenti di DNA per milioni di volte impiegando un enzima (Taq-polimerasi), il frammento di DNA e una sequenza sintetica del frammento stesso.
Biochimica
Sistema di sintesi del DNA che permette di amplificare notevolmente il numero di copie di un particolare frammento o regione del genoma, mediante un processo a cicli ripetitivi di ibridazione sintesi e denaturazione. Messa a punto dal biochimico K. Mullis in California alla fine degli anni Ottanta del sec. XX, questa metodologia ha aumentato le potenzialità dell'analisi del DNA. Il principio si basa sull'uso di un enzima DNA polimerasi termosensibile, estratto dal batterio termofilo Thermus aquaticus, che resiste a temperature vicine agli 80 °C, e l'utilizzo di frammenti specifici di DNA dai quali far partire la sintesi, che si ibridizzano (posizionano) alle estremità della regione che si vuole amplificare. A ogni ciclo il numero di molecole, che vengono utilizzate come stampo per la sintesi, raddoppia (da qui la denominazione “a catena”) e in pochi cicli si riesce a sintetizzare grandi quantità di DNA. Questa metodologia si è rivelata utile in molti sistemi di analisi del DNA, che vanno da quello diagnostico a quello medico legale, e in paleontologia è stato possibile isolare, amplificare e studiare il DNA delle mummie egiziane.
Medicina
Questa metodologia ha permesso e permette lo studio di malattie genetiche, partendo da piccolissime quantità di materiale per una analisi genetica dettagliata. Si può amplificare il DNA di una singola cellula e studiare mutazioni associate a una particolare malattia genetica. Un'altra applicazione medica molto importante è l'analisi precoce di infezioni da HIV, il virus che provoca l'AIDS. Questa metodologia ha grandi applicazioni nella ricerca di base, perché, per esempio, permette il sequenziamento rapido di molti nucleotidi alla volta, di estrarre un particolare gene in un organismo o individuo e di analizzarlo, comparandolo alle sequenze di altri organismi. Il limite di questa tecnica è dall'accuratezza di sintesi che diminuisce con il numero di cicli e, per questo, è raccomandabile amplificare frammenti di circa 2500-3000 nucleotidi alla volta. § In medicina legale è possibile analizzare il DNA presente nella scena del delitto o in altre circostanze, usufruendo di quantità quasi inesistenti del materiale di partenza.