Enzima que revolucionó PCR

Es en la técnica PCR que reaparece en nuestra historia la bacteria de Yellowstone. “La PCR requiere temperaturas que oscilan entre los 55 y los 95 ºC, y por esto necesitamos enzimas que puedan soportar las altas temperaturas y mantenerse activas a lo largo de la reacción”, informó a BBC Mundo Domenica Marchese, investigadora del Centro Nacional de Análisis Genómico (CNAG-CRG) de Barcelona.

La enzima o polimerasa que se utiliza en la PCR para copiar el ADN es una proteína. Y normalmente las proteínas que se exponen a temperaturas muy elevadas pierden su estructura original, explicó Marchese.

“Imaginemos, por ejemplo, una espiral de metal, como las que utilizamos para encuadernar un libro. Si abrimos la espiral y la estiramos, esta dejará de ser útil para su función. Lo mismo pasa normalmente con la ADN polimerasa. Cuando la exponemos a temperaturas elevadas pierde su capacidad de sintetizar el ADN”, indicó el experto.

Cuando Kary Mullis inventó la técnica PCR comenzó usando enzimas de microorganismos como la bacteria E.Coli, que viven a temperaturas cercanas a 37 ºC.

El problema era que durante la PCR, en cada ciclo, al llegar a los 95 ºC, “la polimerasa perdía su actividad y era necesario añadir nueva polimerasa para el siguiente ciclo de la reacción. Esto era muy tedioso e implicaba unos costos muy elevados por cada reacción de PCR”.

Además, el cambio fundamental fue la introducción de la Taq polimerasa, la enzima aislada de la bacteria hallada por Brock, que resistía altas temperaturas sin perder su estructura.

Esta enzima tiene su máxima actividad a 72 ºC y puede resistir hasta unos 40 minutos a 95 ºC.

“La Taq polimerasa representó un descubrimiento revolucionario”, señaló Marchese.

CIENCIA

La técnica PCR revolucionó la biotecnología y facilitó el análisis de ADN en campos tan diversos como la identificación del autor de un crimen en medicina forense, las pruebas de paternidad y el diagnóstico de enfermedades.

“Yo creo que la PCR es lo que hizo que el análisis de ADN realmente importara y tuviera consecuencias en el mundo real”, señaló García-Sancho.

Gracias a esa técnica “el análisis de ADN se hizo público y la gente se dio cuenta de por qué era tan importante, y eso se puede ver ahora con el covid- 19”, agregó.

Para Thomas Brock, el impacto masivo de su descubrimiento tiene una lección profunda sobre la ciencia.

En su discurso de aceptación de un doctorado honorario de la Universidad de Wisconsin en 2019, Brock señaló sobre sus estudios en Yellowstone: “Yo tenía libertad para hacer lo que se llama investigación básica. Y algunas personas pensaban que era inútil porque no se enfocaba en fines prácticos”.