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A reação em cadeia da polimerase (PCR) e seu parente científico, a clonagem de genes expressos, são duas descobertas biotecnológicas das décadas de 1970 e 1980 que continuam a desempenhar papéis significativos no esforço de compreender a doença. Ambas as tecnologias moleculares fornecem aos cientistas os meios para produzir mais DNA de maneiras diferentes.
História
O biólogo molecular Kary Mullis revolucionou a ciência dos genes ao conceber a reação em cadeia da polimerase (PCR) na primavera de 1983, que lhe rendeu o Prêmio Nobel de Química de 1993. Esse avanço ocorreu logo após a pesquisa de clonagem que remonta a 1902. Nenhum grande avanço na clonagem ocorreu até novembro de 1951, quando uma equipe de cientistas na Filadélfia clonou um embrião de sapo. O grande avanço ocorreu em 5 de julho de 1996, quando os cientistas clonaram "Dolly" o cordeiro de uma célula mamária congelada.
PCR e clonagem
A clonagem é simplesmente criar um organismo vivo a partir de outro, criando dois organismos com os mesmos genes exatos. A PCR permite que os cientistas produzam bilhões de cópias de um pedaço de DNA em poucas horas. Embora a PCR impacte a tecnologia de clonagem ao produzir grandes quantidades de DNA que podem ser clonadas, a PCR enfrenta a dificuldade de contaminação, onde uma amostra com material genético indesejado também pode ser replicada e produzir o DNA errado.
Como funciona a PCR
O processo de PCR envolve a decomposição do DNA, aquecendo-o, o que desenrola a dupla hélice do DNA em filamentos únicos separados. Depois que essas cadeias são separadas, uma enzima chamada DNA polimerase lê a sequência de ácidos nucleicos e produz uma cadeia duplicada de DNA. Esse processo é repetido várias vezes, dobrando a quantidade de DNA a cada ciclo e aumentando exponencialmente o DNA até que milhões de cópias do DNA original sejam criadas.
Como funciona a clonagem
A clonagem de DNA envolve primeiro isolar a fonte e o vetor de DNA e depois usar enzimas para cortar esses dois DNA.Em seguida, os cientistas ligam o DNA fonte ao vetor com uma enzima DNA ligase que repara a emenda e cria uma única fita de DNA. Esse DNA é então introduzido em uma célula do organismo hospedeiro, onde cresce com o organismo.
Formulários
A PCR tornou-se uma ferramenta padrão na ciência forense, porque pode multiplicar amostras muito pequenas de DNA para testes em laboratório criminal múltiplo. A PCR também se tornou útil para os arqueólogos estudarem a biologia evolutiva de diferentes espécies animais, incluindo amostras com milhares de anos de idade. A tecnologia de clonagem tornou relativamente fácil o isolamento de fragmentos de DNA que contêm genes para estudar a função gênica. Os cientistas acreditam que a clonagem confiável pode ser usada para tornar a agricultura mais produtiva, replicando os melhores animais e culturas e também para tornar os exames médicos mais precisos, fornecendo animais de teste que todos reagem da mesma maneira à mesma droga.