Práctica de Laboratorio: Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR) y Electroforesis en Gel de Agarosa

Fichas de vocabulario y conceptos clave sobre los fundamentos, componentes y etapas de la Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR) y la Electroforesis en Gel de Agarosa.

Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR)

Técnica de laboratorio desarrollada para producir y amplificar rápidamente millones a miles de millones de copias de un segmento específico de ADN.

Dr. Kary Mullis

Científico que desarrolló la técnica de la PCR en 1983 en California (EE. UU.), galardonado con el Premio Nobel de Química en 1993.

ADN molde

Secuencia de ADN inicial a partir de la cual se desea sintetizar y obtener múltiples copias de un fragmento específico.

Taq Polimerasa

Enzima termoestable encargada de sintetizar la nueva cadena de ADN incorporando nucleótidos complementarios a partir del extremo 3' libre del cebador.

Cloruro de Magnesio ($MgCl_2$)

Cofactor enzimático divalente que forma un complejo soluble con los dNTPs, estabilizando los nucleótidos y la cadena de ADN para una replicación precisa y eficiente.

Cebadores (Primers)

Moléculas cortas de ADN de cadena sencilla (de 10 a 30 bases) que delimitan la región de interés a amplificar y proveen el punto de inicio para la polimerasa.

Desoxirribonucleósidos trifosfato (dNTPs)

Nucleótidos libres que actúan como bloques de construcción incorporados por la ADN polimerasa en el extremo 3' libre durante la elongación.

Desnaturalización

Primera etapa del ciclo de PCR en la que se eleva la temperatura a alrededor de $94\,^\circ\text{C}$ para separar la doble cadena de ADN en dos hebras sencillas.

Hibridación (Anillaje)

Segunda etapa del ciclo de PCR donde se desciende la temperatura (habitualmente entre $35\,^\circ\text{C}$ y $68\,^\circ\text{C}$) para permitir que los cebadores se unan específicamente al ADN molde.

Elongación (Extensión)

Tercera etapa del ciclo de PCR en la que la Taq polimerasa sintética añade dNTPs a $72\,^\circ\text{C}$ a partir del extremo 3' del cebador.

Termociclador

Equipo automatizado de laboratorio programado para cambiar rápidamente las temperaturas requeridas en cada ciclo de la PCR.

Rendimiento teórico de la PCR

Cálculo de la cantidad de fragmento generado al final del proceso, equivalente al producto del ADN molde inicial por $2^n$, donde $n$ es el número de ciclos.

Electroforesis en gel de agarosa

Técnica empleada para separar fragmentos de ADN según su tamaño mediante la aplicación de un campo eléctrico en una matriz de gel.

Patrón de migración del ADN

Desplazamiento de los fragmentos de ADN desde el polo negativo (cátodo) hacia el positivo (ánodo/rojo), quedando las moléculas más pequeñas más cerca del polo positivo.

Colorante intercalante

Sustancia que se inserta entre las bases de los ácidos nucleicos y emite luz visible bajo radiación ultravioleta para la visualización de las bandas de ADN.

Preparación de gel de agarosa al 2% ($25\,\text{ml}$)

Procedimiento que requiere pesar $0{,}5\,\text{g}$ de agarosa y disolverla en tampón TAE 1X hasta alcanzar un volumen de $25\,\text{ml}$, calentando hasta su completa disolución.