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Intro to Polymerase Chain Reaction (PCR)

  • 0:02 - 0:10
    (Spanish/Español translation by Juliana Salomón, BA, Argentina. Reviewed by Dr. Gabriela Gorelik, University of Michigan.)
    La reacción en cadena de la polimerasa (o PCR) puede apuntar y amplificar cualquier ácido nucleico específico de...
  • 0:10 - 0:13
    muestras biológicas complejas.
  • 0:13 - 0:18
    El procedimiento se puede utilizar en diagnósticos para determinar si una muestra clínica contiene...
  • 0:18 - 0:23
    una secuencia nuclear de un patógeno especíco.
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    O también pueden usar PCR para amplificar y marcar grandes cantidades de un determinado...
  • 0:31 - 0:34
    gen para investigación.
  • 0:34 - 0:39
    Para realizar la PCR se debe conocer la secuencia del ácido nucleico que desea amplificar.
  • 0:39 - 0:45
    Luego se definen los límites de la secuencia en estudio mediante la identificación de secuencias cortas en...
  • 0:45 - 0:48
    cada extremo de las cadenas opuestas.
  • 0:48 - 0:55
    Aquí, los límites de la secuencia diana se indican mediante el resaltado de violeta y verde.
  • 0:55 - 1:00
    Si se mueve desde estas secuencias en el cinco prima hacia el tres prima, la dirección...
  • 1:00 - 1:06
    de la síntesis de ADN normal, el resaltado violeta se extiende a lo largo de una cadena y el resaltado verde...
  • 1:06 - 1:09
    se extiende a lo largo de la cadena complementaria.
  • 1:09 - 1:16
    Es difícil mostrar cómo funciona la PCR utilizando esta representación de doble hélice del ADN,
  • 1:16 - 1:22
    así que se convertirá al diagrama en una imagen del ADN más fácil de entender.
  • 1:22 - 1:28
    Además de la muestra clínica, la PCR requiere tres ingredientes.
  • 1:28 - 1:34
    En primer lugar, debe haber un suministro masivo de cada uno de los cuatro nucleótidos.
  • 1:34 - 1:41
    En segundo lugar, el usuario debe añadir una gran cantidad de pequeños iniciadores sintéticos diseñados...
  • 1:41 - 1:47
    para hibridizar la secuencia de unión de cualquiera de los extremos del ADN diana.
  • 1:47 - 1:53
    Los iniciadores son los ingredientes que conforman la reacción específica dado que sólo el ADN...
  • 1:53 - 1:59
    que se encuentra entre estos dos cebadores será sintetizado en la reacción de PCR.
  • 1:59 - 2:04
    En tercer lugar, la reacción requiere de la enzima ADN polimerasa
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    Esta polimerasa para la PCR es en realidad de una bacteria que normalmente crece en el mar alrededor de...
  • 2:11 - 2:14
    respiraderos geotérmicos calientes en el fondo del océano.
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    La bacteria se llama Thermus aquaticus y la polimerasa se llama Taq polimerasa,
  • 2:20 - 2:21
    para abreviar.
  • 2:21 - 2:29
    Esta enzima exótica se utiliza porque no es inactivada por las altas temperaturas generadas...
  • 2:29 - 2:31
    en la reacción.
  • 2:31 - 2:38
    Todos estos elementos se mezclan en proporciones adecuadas y se colocan en un instrumento llamado...
  • 2:38 - 2:40
    termociclador.
  • 2:40 - 2:47
    Este instrumento puede ser programado para determinar la temperatura de la mezcla a través de una serie...
  • 2:47 - 2:50
    de ciclos repetitivos.
  • 2:50 - 2:57
    La temperatura de la reacción en esta demostración se presenta en el panel inferior derecho.
  • 2:57 - 3:04
    En la primer ronda de PCR la temperatura se eleva hasta un punto en que el ADN se funde...
  • 3:04 - 3:08
    y las cadenas complementarias se separan una de la otra.
  • 3:08 - 3:15
    Luego, la temperatura se baja a un nivel en el que las cadenas complementarias pueden volver a asociarse.
  • 3:15 - 3:24
    Sin embargo, dado que los cebadores están presentes en la mezcla en grandes cantidades, es más probable que...
  • 3:24 - 3:28
    se unan a los sitios complementarios cuando las cadenas se re-asocian.
  • 3:28 - 3:37
    A medida que la temperatura se reduce aún más, la polimerasa encuentra los extremos libres de los...
  • 3:37 - 3:44
    iniciadores y la enzima comienza a añadir nucleótidos al extremo del cebador utilizando la cadena...
  • 3:44 - 3:45
    complementaria como patrón.
  • 3:45 - 3:52
    El mismo proceso se produce cuando el ADN se replica en la división celular normal.
  • 3:52 - 4:00
    Al final de la primera ronda de la PCR habrá dos copias de la secuencia diana para cada...
  • 4:00 - 4:04
    uno de los que estaba presente en la muestra clínica.
  • 4:04 - 4:12
    Se puede hacer un seguimiento de la amplificación en el panel que aparecerá en la parte inferior izquierda.
  • 4:12 - 4:17
    El mismo proceso se repite en la segunda ronda de la PCR.
  • 4:17 - 4:25
    El termociclador calienta la muestra para separar las cadenas complementarias de ADN,
  • 4:25 - 4:28
    incluyendo aquellas que acaban de ser sintetizadas.
  • 4:28 - 4:35
    La temperatura se baja para permitir que los iniciadores se unan a sus sitios específicos y para que la...
  • 4:35 - 4:41
    Taq polimerasa sintetice las cadenas complementarias cuando la temperatura se baje...
  • 4:41 - 4:47
    de nuevo.
  • 4:47 - 4:54
    En la tercera ronda se produce el mismo ciclo con la temperatura de la reacción, se sube para la fusión de...
  • 4:54 - 5:00
    las cadenas, y luego se baja para la unión de los iniciadores y una nueva síntesis de la cadena ocurre cuando...
  • 5:00 - 5:06
    las cadenas están preparadas para que la ADN polimerasa inicie la adición de nucleótidos.
  • 5:06 - 5:14
    Al final de la tercera ronda habrá ocho copias de doble cadena de la secuencia diana,
  • 5:14 - 5:18
    donde originalmente había solo una.
  • 5:18 - 5:25
    El marco de la ampliación de la parte inferior izquierda mostrará ahora lo que ocurre con los ciclos sucesivos
  • 5:25 - 5:28
    de la PCR.
  • 5:28 - 5:34
    Con cada ciclo, el número de copias de la secuencia diana se duplica, por lo que habrá dieciséis...
  • 5:34 - 5:42
    copias después de cuatro ciclos, treinta y dos copias después de cinco ciclos, y sesenta y cuatro copias después...
  • 5:42 - 5:44
    de seis ciclos.
  • 5:44 - 5:50
    En el momento que el termociclador ha completado cuarenta ciclos los iniciadores y los nucleótidos...
  • 5:50 - 5:57
    probablemente se agotarán, pero en teoría quedarán diez a la doce (10e12) copias
  • 5:57 - 6:03
    La secuencia diana se habrá amplificado un billón de veces.
  • 6:03 - 6:11
    Este nivel de amplificación produce suficiente cantidad de ADN específico como para poder visualizarlo...
  • 6:11 - 6:14
    en un gel por electroforesis.
  • 6:14 - 6:22
    La banda grande de ADN en la parte superior del gel representa el complejo de ADN que estaba presente...
  • 6:22 - 6:24
    en la muestra clínica.
  • 6:24 - 6:34
    Sin embargo, una nueva banda más pequeña aparece en las muestras tomadas de los últimos ciclos de la PCR.
  • 6:34 - 6:43
    Para los propósitos de diagnóstico de laboratorio el ADN amplificado puede ser detectado y cuantificado por métodos...
  • 6:43 - 6:49
    más eficientes y más simples que el gel por electrophoresis.
  • 6:49 - 6:53
    Uno de estos métodos se describe en un programa adjunto.
Title:
Intro to Polymerase Chain Reaction (PCR)
Description:

This short animation introduces the polymerase chain reaction (PCR) procedure. This resource was developed by Yaw Adu-Sarkodie of the Kwame Nkrumah University of Science and Technology and Cary Engleberg of the University of Michigan. It is part of a larger learning module about laboratory methods for clinical microbiology. The full learning module, editable animation, and video transcript are available at http://open.umich.edu/education/med/oernetwork/med/microbiology/clinical-microbio-lab/2009. Copyright 2009-2010, Kwame Nkrumah University of Science and Technology and Cary Engleberg. This is licensed under a Creative Commons Attribution Noncommercial 3.0 License http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/.
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Video Language:
English
Duration:
06:56

Spanish subtitles

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