La rivoluzione della PCR: dalla scoperta alla sintesi proteica

La tecnica di polimerizzazione a catena del DNA, PCR, sfrutta l'attività di DNA polimerasi termostabili (ottenute da archeobatteri termofili) per produrre milioni di copie di una certa sequenza di interesse.

Funzionamento della PCR

Per denaturare il DNA, per ottenere quindi singoli filamenti di stampo, si tiene la soluzione ad alta temperatura, dove una DNA polimerasi umana non potrebbe lavorare: si sfrutta quindi quella di archeobatteri che vivono ad alte temperature, dotati quindi di enzimi termostabili.

Questa tecnica fu inventata dal un bio tecnologo Kary Mullis nel 1983: si accorse che se a DNA polimerasi si aggiunge ATP, i quattro deossiribonucleosidi trifosfati, uno stampo di DNA e un primer (un breve filamento con un estremità 3' e una 5') la DNA polimerasi ricopia il filamento stampo; si può partire da una quantità molto limitata di DNA (ma anche l'intero genoma), lo si denatura scaldandolo per separarne i filamenti, si aggiungono degli inneschi ((ce ne vogliono due, ciascuno complementare ali due filamenti) che stabiliscono i confini della regione da duplicare, il tutto a una temperatura stabilità, un po’ più bassa di quella di denaturazione.

Scoperte degli anni '50

Alla fine degli anni ’50 si era dunque arrivati a queste conclusioni: l’informazione biologica è organizzata in unità funzionali che chiamiamo geni, tipicamente un gene è un tratto di DNA che codifica per una catena polipeptidica, il DNA non dirige la sintesi proteica di per sé, ma usa RNA come molecola intermedia.