Reacția de polimerizare în lanț 1983 – tipografia materialului genetic

În 1983, în timp ce conducea pe o șosea din California, biochimistului Kary Mullis i-a venit ideea de a copia de miliarde de ori un fir microscopic de material genetic. De atunci, procedeul a fost folosit în nenumărate aplicații medicale. Ideea, reacția de polimerizare în lanț (Polymerase Chain Reaction – PCR), a devenit o industrie de un miliard de dolari, însă Mullis a primit de la angajator doar o primă de 10000 de dolari. Poate că Premiul Nobel primit zece ani mai târziu a reprezentat pentru el o enormă consolare.

Pentru a lucra, oamenii de știință au de obicei nevoie de o anumită cantitate din secvența genetică de ADN . Tehnica revoluționară PCR poate însă porni de la o cantitate atât de mică precum o singură moleculă de ADN într-o soluție, cu ajutorul enzimei Taq polimerază, care copiază ADN-ul și rămâne intactă când temperatura soluției crește. (Taq polimeraza a fost izolată dintr-o bacterie provenită dintr-un izvor fierbinte din Parcul Național Yellowstone, SUA.) În amestec se adaugă și primeri, segmente scurte de ADN care se leagă de ADN-ul probei în poziții aflate înainte și după secvența studiată. 

În timpul ciclurilor repetate de încălzire și răcire, polimeraza începe să producă rapid tot mai multe copii ale ADN-ului probei dintre primeri. Ciclarea termică permite catenelor de ADN să se separe și să se reasocieze repetat, după necesitățile procesului de copiere. 

PCR este utilizată în numeroase domenii:

• Detectarea agenților patogeni alimentari
• Diagnosticarea bolilor genetice
• Evaluarea nivelurilor virusurilor HIV la pacienții cu SIDA
• Testele de paternitate
• Identificarea infractorilor pe baza urmelor de ADN lăsate la locul faptei
• Studierea ADN-ului din fosile

De asemenea, PCR a avut un rol major în progresul Proiectului Genomului Uman.

Jurnalista medicală Tabitha Powlege scrie:

„PCR face pentru materialul genetic ceea ce invenția tiparului a făcut pentru materialele scrise: copierea devine ușoară, ieftină și accesibilă.“ 

New York Times descrie astfel invenția lui Mullis:

„Biologia se împarte în două epoci: înainte de PCR și după PCR.“

Personalități istorice menționate în articol: Kary Banks Mullis (n. 1944)

• Subiectul precedent: Epigenetica 1983 – relația factorilor de mediu cu genele
• Subiectul următor: Ulcerele peptice și bacteriile 1984 – Helicobacter Pylori