RESUMEN
Usando técnicas establecidas para la reacción en cadena de la polimerasa, se
amplificaron dos muestras de ADN, una genómica y una plasmídica, los fragmentos
amplificado se analizaron en electroforesis en gel de agarosa revelando dos
bandas de aproximadamente 600 pb, lo que nos permite concluir que las dos
muestras poseen el mismo tamaño y al comparar con la muestra positiva, se ve
que la amplificación fue correcta y no se contaminó.
INTRODUCCIÓN
La PCR (Reacción en cadena de la polimerasa) es una técnica in vitro
desarrollada en 1986 por Kary Mullis (1988) considerada hoy como imprescindible
en el laboratorio ya que permitió el avance de la Biología Molecular e
Ingeniería Genética (libro). Esta técnica permite sintetizar a gran velocidad
muchas copias de DNA provenientes de un pequeño
fragmento inicial de interés (Fig.1). En la PCR, el ADN se mezcla con una
solución que contiene la DNA polimerasa, que debe ser termoestable, los
desoxirribonucleótidos trifosfatos (dNTPs) y los cebadores, cadenas cortas de
ADN diseñados para ligarse con los dos extremos del segmento estudiado.Existen
dos puntos claves en la PCR. El primero es que permite amplificar
el DNA. A partir de una muestra muy pequeña se pueden
obtener grandes cantidades de DNA. El segundo es que
la técnica es selectiva. Se puede comenzar con el genoma completo de un organismo, pero amplificar sólo la parte del DNA que codifica
para un gen particular (Case 2007).
Fig.1. Copias de ADN sintetizadas en la PCR.
El proceso de la PCR consiste en una serie de 20 a 35 ciclos;
cada ciclo suele consistir en 2-3 pasos llevados a cabo en temperaturas
diferentes (Fig. 2). La PCR común se realiza con ciclos que tienen tres
temperaturas. Las temperaturas usadas y el tiempo aplicado en
cada ciclo varían según los compuestos usados. Éstos incluyen la enzima
usada para la síntesis de ADN, la concentración de iones divalentes y de los
dNTP en la reacción, y la temperatura de unión de los cebadores, así como la longitud del ADN
que se desea amplificar (Sambroock 2010
Fig 2. Temperaturas de la PCR.
Para esta práctica se espera obtener y
analizar los productos de la PCR por electroforesis en gel de agarosa de un fragmento de ADN genómico y uno plasmídico de
bacteriassulfato-reductoras.
MATERIALES Y MÉTODOS
Preparación PCR
Inicialmente, antes de empezar la práctica, fue indispensable limpiar las
superficies con Tego para evitar la contaminación por bacterias o sustancias
presentes en el lugar de trabajo.
Luego se hicieron los cálculos para obtener la cantidad
exacta de los componentes de la PCR (para 4 tubos).
Materiales
[STOCK]
*4 tubos
Buffer
5x
10µl
MgCl2
25Mm
8µl
dNTPs
10µM
2µl
Forward primer*
10µM
2.5µl
Reverse primer*
10µM
2.5µl
Taq polimerasa
5U
1µl
ADN
5µl
20 µl
H2O
54 µl
TOTAL
100µL
*Cebadores a usar.
Posteriormente, se montaron 3 tubos: negativo, ADN genómico y ADN plasmídico
Sin ADN ADN genómico ADN plasmídico
Inicio del proceso
Las soluciones anteriormente preparadas se centrifugaron a 12000 r.p.m. durante
4 minutos (sin agregar el ADN), se le agrego el ADN a cada tubo y se centrifugó
de nuevo, seguidamente los tubos se ubicaron en el termociclador ( Fig.3.).
En el termociclador se programaron los ciclos de una PCR
típica, que son aproximadamente 30. La temperatura se eleva hasta 92ËšC
para la desnaturalización, desciende hasta 55ËšC para el alineamiento de los
cebadores y vuelve a elevarse hasta 72ËšC, que es la temperatura óptima para la
Taq polimerasa, la cual lleva a cabo el proceso de extensión y elongación de la
cadena de DNA.
Fig.3. Termociclador del CINBIN.
Finalmente se preparo un gel de agarosa teñido con
Bromuro de Etidio para realizar la electroforesis en gel y luego de los ciclos,
los productos obtenidos se depositaron en el gel donde también se deposito una
muestra positiva para comparar con las preparadas.
RESULTADOS
M N G P Po
Productos de la PCR. M marcador; N corresponde al
blanco, G ADN genómico, P ADN plasmídico y Po
es la muestra positiva.
DISCUSIÓN
Con base enlos productos observados en el gel electroforético, podemos observar
que las muestras si se amplificaron de forma correcta, en el segundo pozo no
observamos nada ya que era la muestra que no contenía ADN, entonces nada se
amplifico; pues a pesar que se tengan todos los componentes de la PCR, si no se
agrega el ADN que actuará como “molde”, no
se va a obtener ningún resultado, los pozos 3 y 4 contenían ADN y gracias a la
comparación con el marcador, puede que su peso sea de aproximadamente 600 bp, y
vemos que ambos fragmentos poseen pesos similares, comparando con la muestra
conocida (pozo 5) se ve que lo que se amplificó si es en realidad lo que se
estaba esperando y no otro ADN proveniente de una fuente externa por
contaminación de la muestra.
CONCLUSIONES
La PCR como técnica, es globalmente utilizada, esta tiene numerosas
aplicaciones médicas, genéticas y en la investigación forense; la PCR permite
obtener de manera rápida y relativamente fácil múltiples copias de un fragmento
determinado de DNA que tras la amplificación resultan mucho fácil para
identificar mediante electroforesis, como conclusión de la practica se observo
una correcta amplificación que no fue contaminada por ADN externo, uno de los principales
problemas de la técnica.
BIBLIOGRAFÍA
Case RJ, Boucher Y, Dahllöf J, Holmström C, Doolittle WF Kjelleberg.
2007. 'Use of 16S rRNA and rpoB genes as molecular markers for
microbial ecology studies'. Appl. Environ. Microbiol. 73 (1):
278–88. doi:10.1128/AEM.01177-06. PMID 17071787. PMC 1797146.
Joseph Sambrook and David W. Russel (2001). Molecular
Cloning: A Laboratory Manual (3rd ed. edición). Cold Spring
Harbor, N.Y.: Cold Spring
Harbor Laboratory Press. ISBN 0-87969-576-5.
Saiki RK, Gelfand DH, Stoffel S, Scharf SJ, Higuchi R, Horn GT, Mullis
KB.(1988) Primer-directed enzymatic amplification of DNA with a thermostable
DNA polymerase. Science 239: 487–491