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reazione a catena della polimerasi

di Franco Rollo - Enciclopedia della Scienza e della Tecnica (2008)
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reazione a catena della polimerasi

Franco Rollo

Tecnica che permette di replicare, in vitro, frammenti di DNA con particolare efficienza e rapidità. Messa a punto nella prima metà degli anni Ottanta da Kary B. Mullis, motivo per cui ha ottenuto il premio Nobel per la chimica nel 1993, la PCR (Polymerase chain reaction) si caratterizza per una straordinaria semplicità concettuale tanto da far parlare di un vero e proprio ‘uovo di Colombo’. La PCR sfrutta alcune proprietà peculiari del DNA, come quella di separarsi nei due filamenti costituenti per effetto di un innalzamento della temperatura (denaturazione, fusione) e quella dei filamenti separati di associarsi per ricostituire la doppia elica allorché la temperatura viene riportata al valore di partenza. La miscela di reazione consiste, nel DNA da replicare, nei precursori della sintesi del DNA stesso (quattro diversi tipi di deossinucleosidi-trifosfato corrispondenti ciascuno a una base azotata: adenina, guanina, timina, citosina), in una variante termostabile dall’enzima DNA polimerasi e in due tipi di oligonucleotidi. Il processo di replicazione inizia con il riscaldamento della miscela a una temperatura tale da provocare la fusione della doppia elica e la sua separazione nei due filamenti costituenti (fase di denaturazione). La temperatura viene poi abbassata per dare modo agli oligonucleotidi di legarsi ai filamenti di DNA mediante legami deboli (fase di riassociazione); è attraverso questo passaggio che si crea una struttura molecolare su cui può agire la DNA polimerasi. L’enzima, utilizzando come substrato i deossinucleosidi-trifosfato, genera nuovi filamenti di sequenza corrispondente (complementare) a quella dei filamenti di partenza (fase di elongazione). A questo punto il processo viene fatto ripartire dall’inizio. A ogni ciclo le copie di DNA presenti nella miscela di reazione raddoppiano, per cui il processo assume un andamento esponenziale. Ne risulta la produzione di un numero elevatissimo di molecole di DNA in un tempo relativamente breve (alcune ore). Per questa proprietà la PCR trova innumerevoli applicazioni in campo tecnologico, in particolar modo nella cosiddetta diagnostica molecolare. Permette infatti di rivelare la presenza di un microrganismo patogeno (virus o batterio) attraverso l’amplificazione del suo DNA, con estrema sensibilità e attendibilità. Per motivi simili la PCR ha trovato importanti applicazioni anche in medicina legale.

→ DNA antico

Vedi anche
oligonucleotide Catena di pochi nucleotidi (fino ad alcune decine) ottenuta per sintesi o per frammentazione di un acido nucleico (➔ biotecnologie). ● In genetica molecolare, l’oligonucleotide allele-specifico (ASO, allele-specific oligonucleotide) è un oligonucleotide sintetico progettato per ibridizzare con una specifica ... Kary Banks Mullis Mullis ‹mḁ́lis›, Kary Banks. - Biochimico statunitense (n. Lenoir 1944). Premio Nobel per la chimica nel 1993, insieme a M. Smith, in seguito alla scoperta del metodo della reazione a catena della polimerasi, per ottenere elevate quantità di DNA partendo da piccolissime quantità iniziali. Vita. Ha conseguito ... mutazione biologia Variazione ereditaria della struttura del materiale genetico, spontanea o indotta da agenti mutageni fisici o chimici. Il termine fu usato da H. De Vries (1901), l’ideatore della teoria delle mutazione o mutazionismo. Egli riteneva che le mutazione fossero sempre rappresentate da deviazioni ... genetica Ramo delle biologia che si occupa del materiale ereditario, cioè della sua struttura, del suo modo di funzionare, delle modalità della sua trasmissione, sia da una cellula alle sue discendenti (se si tratta di cellule dello stesso organismo si parla di genetica somatica) sia da una generazione all’altra ...
Categorie
  • BIOLOGIA MOLECOLARE in Biologia
Tag
  • PREMIO NOBEL PER LA CHIMICA
  • MEDICINA LEGALE
  • DNA POLIMERASI
  • ENZIMA
  • DNA
Altri risultati per reazione a catena della polimerasi
  • PCR
    Enciclopedia on line
    Sigla di polymerase chain reaction («reazione a catena della polimerasi»), metodologia utilizzata per ottenere quantità che ammontano a μg di copie di segmenti specifici di DNA o di RNA, partendo da quantità minime (anche una sola molecola) presenti in una preparazione di acidi nucleici. Ideata negli ...
  • PCR (sigla dell'ingl. Polymerase Chain Reaction)
    Dizionario di Medicina (2010)
    Nicoletta Rossi PCR Utilizzo e applicazioni delle biotecnologie La velocità e la specificità della PCR, e la possibilità di ottenere copie teoricamente infinite di un particolare gene o regione di DNA, hanno trovato immediati riscontri in molti settori delle biotecnologie: dalla diagnostica di laboratorio ...
Vocabolario
PCR
PCR ‹pičči-èrre› s. f. – Sigla dell’ingl. Polymerase Chain Reaction «reazione a catena della polimerasi» (v. polimerasi).
polimeraṡi
polimerasi polimeraṡi s. f. [der. di polimero, col suff. -asi]. – In biologia, nome di enzimi presenti nelle cellule, attivi nella formazione di legami tra più subunità o monomeri per ottenere un polimero: quelli che polimerizzano i nucleotidi...
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