Comprendiendo la Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR): Proceso Detallado por Ciclos

En los primeros ciclos de la PCR, el ADN se va copiando, pero no de forma precisa al principio, lo que lleva a la formación de varios tamaños de fragmentos. Sin embargo, con más ciclos, las copias correctas predominan y se obtienen productos más específicos.

Primer ciclo de PCR

• Desnaturalización inicial: El ADN se calienta y se separa en dos cadenas (por ejemplo, N+ y N-).
• Hibridación: Se añaden pequeñas piezas de ADN llamadas "cebadores" que se adhieren a las partes específicas de cada cadena de ADN para empezar a copiar la información.
• Extensión: La enzima llamada "polimerasa" empieza a hacer nuevas cadenas de ADN a partir de los cebadores.

Al final de este primer ciclo, obtenemos:

• 2 productos no deseados: Son cadenas nuevas más largas de lo que queremos.
• 0 productos deseados: No hemos conseguido aún el fragmento de ADN del tamaño exacto que queríamos.

Segundo ciclo de PCR

• Desnaturalización: Se calienta nuevamente el ADN y se separan todas las hebras, lo que deja cuatro cadenas que pueden ser copiadas.
• Hibridación y extensión: En esta fase, los cebadores se unen a las nuevas cadenas separadas y la polimerasa empieza a copiar, creando cuatro nuevas cadenas de ADN. Estas cuatro cadenas son copias que tienen la longitud correcta, pero todavía no son exactamente lo que queremos. Algunas copias son más largas de lo necesario (productos intermedios no deseados).

Al final del segundo ciclo, tenemos:

• 4 productos no deseados: Son copias incorrectas, algunas más largas de lo que queremos.
• 0 productos deseados: Aún no tenemos el fragmento exacto que queríamos amplificar.

Tercer ciclo de PCR

• Desnaturalización: Se calienta nuevamente el ADN y se separan las hebras, lo que deja ocho cadenas de ADN que pueden ser copiadas.
• Hibridación y extensión: Los cebadores se unen a las cadenas separadas y la polimerasa crea ocho nuevas cadenas. Al final del ciclo, estas nuevas cadenas se emparejan con las hebras originales, formando estructuras llamadas heterodúplex (uniones entre hebras originales y nuevas).

En este tercer ciclo, las copias que obtuvimos en el ciclo anterior (aunque no eran perfectas) ya coinciden con el fragmento que realmente queríamos amplificar. Es decir, ahora tenemos los amplicones, que son las copias correctas.

Al final del tercer ciclo, tenemos:

• 6 productos no deseados: Son copias incorrectas que siguen siendo más largas de lo que necesitamos.
• 2 amplicones: Son los fragmentos correctos que queríamos amplificar desde el principio.

Cuarto ciclo y los siguientes

• Desnaturalización: El ADN se calienta y se separan las hebras, dejando 16 cadenas de ADN que se usarán como molde para hacer copias.
• Hibridación y extensión: Los cebadores se unen a esas 16 hebras y la polimerasa hace 16 nuevas cadenas. Estas nuevas cadenas se emparejan con las hebras originales, formando estructuras llamadas heterodúplex.

En el cuarto ciclo, el resultado es:

• 8 productos no deseados: Son copias incorrectas que todavía son más largas de lo que queremos.
• 8 amplicones: Son las copias correctas que finalmente coinciden con el fragmento que queríamos amplificar.

A medida que avanzan los ciclos, las copias correctas (amplicones) aumentan y las copias incorrectas (productos no deseados) disminuyen. En los siguientes ciclos, pasa esto:

• 5º ciclo: 10 productos no deseados y 22 amplicones.
• 6º ciclo: 12 productos no deseados y 52 amplicones.
• 7º ciclo: 14 productos no deseados y 114 amplicones.

Con cada ciclo, más copias correctas se van haciendo y el número de productos deseados (amplicones) sigue aumentando.