El amor en tiempos de PCR

Alejandro Espinosa de los Monteros

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 23 de febrero 2022

PCR, en la actualidad un término conocido por todos; sin embargo, ¿sabemos a qué se refiere? En este ensayo, doy una breve explicación de su historia, aplicación y como se realiza en un laboratorio de biología molecular como los que existen en el INECOL.

Palabras clave: DNA, polimerasa, virus.

Los lectores de literatura latinoamericana deben recordar “El Amor en los Tiempos del Cólera” de Gabriel García Márquez. En ella, el Dr. Juvenal Urbino está obsesionado en acabar con la epidemia del Cólera que azota su pueblo. Su problema era lograr diferenciar la opresión sentida en el pecho producto de la infección del Cólera, de la producida por el desamor. Ahora, en los tiempos del Covid nos enfrentamos con un problema similar. Un paso importante para controlar la propagación del virus es la rápida detección de sus portadores. Síntomas como tos seca, escurrimiento nasal, dolor de garganta y fiebre, no son buenos indicadores ya que suelen presentarse en otros tipos de infecciones. Además, si tomamos en cuenta a los portadores asintomáticos no es sorprendente que esta enfermedad no ha podido detenerse en los dos años que llevamos de pandemia.

Todos hemos escuchado que la PCR es uno de los métodos más efectivos para detectar al virus del Sars-Cov-2. Sin embargo, pocas personas saben de qué se trata este método. Pues bien, PCR es un acrónimo que significa Polymerase Chain Reaction (Reacción en Cadena de la Polimerasa). La ventaja de esta prueba con respecto a otras es que la PCR puede detectar la presencia de virus y bacterias en etapas tempranas de la infección. El sistema inmune produce antígenos que son proteínas encargadas de eliminar organismos responsables de enfermedades. La prueba de antígenos puede fallar, ya que al inicio del contagio hay muy pocos virus y por lo tanto la concentración de esas proteínas no es suficiente para ser detectada. La PCR es más sensible, ya que identifica directamente el material genético (ADN o ARN) del agente infeccioso. En teoría con unos cuantos virus la prueba puede dar un resultado positivo.

La PCR es un método de clonación del material genético. Clonar es otro término muy popular actualmente (¡válgame, hasta el emperador Palpatine resultó ser un clon!). La clonación no es otra cosa que hacer una copia genéticamente idéntica de un organismo o de parte de su material genético. De manera natural, durante la reproducción celular se producen copias del ADN que está en la célula. La doble hélice del ADN se compone de cuatro moléculas conocidas como nucleótidos (adenina, citosina, guanina y timina). Cada “peldaño” de esta doble hélice se forma al unirse una pareja específica de nucleótidos; donde uno de ellos forma parte de una cadena, mientras que el otro es una pieza de la cadena complementaria. La adenina (A) se une con una timina (T) y la guanina (G) con una citosina (C). Es por esto, que cuando conocemos la secuencia de nucleótidos de una cadena, podemos fácilmente deducir la estructura de la otra. En la célula todo el proceso de duplicación del ADN se lleva al cabo por medio de enzimas (proteínas que realizan un trabajo). Una de estas enzimas es la polimerasa que se encarga de unir nucleótidos tomando como guía una cadena de la doble hélice. La mutación no es otra cosa que un error en el copiado del ADN, y se producen cuando la polimerasa inserta un nucleótido equivocado en la cadena que está copiando. Estos errores son relativamente comunes y todos los seres vivos tenemos células mutantes en nuestro cuerpo. En el caso de los virus estas mutaciones dan origen a las nuevas variantes como es el caso de Ómicron.

La duplicación del ADN se hace relativamente fácil en un laboratorio. Primero es necesario extraer y aislar el ADN. Ya que en todas las células hay algún tipo de material genético que se puede emplear cualquier muestra de tejido (sangre, piel, musculo, raíz de cabello, raspado bucal, etc.). Para la detección de Sars-Cov-2 se emplean raspados nasales, ya que la principal vía de acceso (y salida) del virus es a través del sistema respiratorio. Por ello, la primera barrera contra el virus es un cubrebocas; y este solo es efectivo si cubre por completo la boca y la nariz. El tejido se agrega a una solución de Proteinasa K, que es otra enzima encargada de romper las proteínas que forman las membranas de la célula. Después de unos minutos, la solución se filtra para eliminar los restos de proteínas, 

azucares, grasas y otras substancias que se encuentran en la célula. Así, es como nos quedamos exclusivamente con el ADN. Ahora lo ponemos en una solución que contiene a la polimerasa y es cuando inicia la PCR. El proceso consta de tres etapas. En la primera se separan las cadenas que forman la doble hélice. Para ello, la solución que contiene el ADN se calienta a una temperatura de 95º C. A esta temperatura se rompen los enlaces químicos que se forman entre los nucleótidos complementarios de una y otra cadena. Para la segunda etapa se reduce la temperatura a 50º C y se produce la unión de unos compuestos conocidos como sondas en cada una de las cadenas originales del ADN. Esas sondas son fragmentos de ADN de aproximadamente unos 20 nucleótidos, que son complementarios a secuencias específicas del ADN que queremos identificar. Finalmente, para la tercera etapa se ajusta la temperatura a un punto en que la polimerasa se activa, la enzima identifica los lugares donde se unieron las sondas con las cadenas guía e inicia a pegar en cada una de ellas a los nucleótidos complementarios correspondientes. Al final de esta etapa obtenemos dos copias parciales del fragmento de material genético que nos interesaba identificar. Este proceso se repite alrededor de 35 veces, duplicando en cada ciclo el número de copias del material genético que se han formado en el ciclo previo. Por último, la muestra de PCR se tiñe con un compuesto fluorescente que permite ver si en la muestra de tejido existía el ADN que queríamos identificar. En este caso el material genético del virus Sars-Cov-2.

Generalmente pensamos en virus y en bacterias como seres dañinos causantes de múltiples problemas de salud. Sin embargo, algunos de ellos se han “domesticado” y son empleados en nuestro beneficio. A principios de 1970 el profesor Kjell Kleppe de la Universidad de Bergen (Noruega) presentó las bases para implementar la PCR. Lamentablemente, al elevar la temperatura para separar la doble hélice, la polimerasa era destruida. Ya que las proteínas se rompen al rebasar los 42º C (es por esto que fiebres altas ponen en riesgo la vida). Por lo tanto, al reducir la temperatura a 37º C era necesario agregar nueva enzima, lo cual hacía que el proceso fuera lento y costoso. Diez años más tarde, el Dr. Kary Mullis mientras manejaba su auto por los bosques de California recordó la existencia de una bacteria abundante en los geiseres del parque Yellowstone. Esta bacteria se llama Thermus aquaticus y vive sin problemas en aguas termales que alcanzan temperaturas cercanas a los 100º C. Aislar la polimerasa producida por esta bacteria llevo al Dr. Mullis a automatizar y hacer accesible el proceso. Sin duda, disciplinas como medicina, genética, biología molecular, etc. han logrado un gran avance en los tiempos del PCR.

 

16 Mar 2023 07:23
Mole blanco: la comunicación de los dioses

Mole blanco: la comunicación de los dioses

Rosa María González Amaro1, Armando Contreras Hernández2, Zorba Josué Hernández Estrada3 y Carlos Flores Romero4 

Artículo publicado en la Crónica [ ... ]

Leer más...
15 Mar 2023 09:42
Ni se cultivan ni se compran

Ni se cultivan ni se compran

Tlacaelel Rivera-Núñez1, Sofía Lail Lugo Castilla2, Alejandra Guzmán-Luna3, Simoneta Negrete Yankelevich2 

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación [ ... ]

Leer más...
14 Mar 2023 09:04
La bioluminiscencia y su aplicación en la ciencia

La bioluminiscencia y su aplicación en la ciencia

Andrés Ramírez-Ponce y Viridiana Vega-Badillo

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 14 de marzo 2023

La [ ... ]

Leer más...
13 Mar 2023 08:28
Las polifacéticas esporas en los hongos

Las polifacéticas esporas en los hongos

Edith Garay Serrano*

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 13 de marzo 2023

Las esporas fúngicas son cautivadoras estructuras [ ... ]

Leer más...
10 Mar 2023 07:46

Infecciones por bacterias y virus. ¿Qué es peor?

Bertha Pérez Hernández1 y Tobías Portillo Bobadilla2

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 10 de marzo 2023

Leer más...
08 Mar 2023 11:42
El níspero, rico por su consumo, pero peligroso para la flora nativa

El níspero, rico por su consumo, pero peligroso para la flora nativa

José de Jesús Pale Pale y Gonzalo Castillo-Campos  

Red de Biodiversidad y Sistemática

Artículo publicado en la Crónica y [ ... ]

Leer más...
08 Mar 2023 11:35
¿Por qué te llaman así? Los nombres de las plantas

¿Por qué te llaman así? Los nombres de las plantas

Orlik Gómez García y Víctor Elías Luna Monterrojo

Jardín Botánico Francisco Javier Clavijero

Artículo publicado en la Crónica y el Portal [ ... ]

Leer más...
06 Mar 2023 09:05
¿Qué pasa con los animales cuando les destruyen su hogar?

¿Qué pasa con los animales cuando les destruyen su hogar?

Sonia Gallina y Alberto González-Romero

Red de Biología y Conservación de Vertebrados

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación [ ... ]

Leer más...
02 Mar 2023 10:38
Silenciando insectos plaga

Silenciando insectos plaga 

Essicka García-Saldaña, Felipe Barrera-Mendez, Luis Arturo Ibarra-Juárez, Jesús Alejandro Zamora-Briseño 

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación [ ... ]

Leer más...
01 Mar 2023 07:18
Pez cebra: la nueva rata de laboratorio

Pez cebra: la nueva rata de laboratorio

Ivette Bravo Espinoza1, José Luis Olivares Romero2, Denisse Medina Morales3 y Yoshajandith Aguirre Vidal2

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación [ ... ]

Leer más...
28 Feb 2023 10:48
Los manglares y humedales de Tuxpan: un refugio para la biodiversidad

Los manglares y humedales de Tuxpan: un refugio para la biodiversidad

Ana Laura Lara Domínguez, Arlene Ibarra Villanueva, Moisés Rivera Rodríguez, Mauricio Hernández Sánchez, Yuridia González González, [ ... ]

Leer más...
27 Feb 2023 07:35
Descubrimiento de una nueva especie de planta carnívora endémica de México

Descubrimiento de una nueva especie de planta carnívora endémica de México

1*Martín Mata Rosas, 2Julián Hernández Rendón, 3Sergio Zamudio Ruiz, 4María Magdalena Salinas

Artículo publicado en [ ... ]

Leer más...
23 Feb 2023 08:59
La sinergia de nanomateriales como nuevos fungicidas

La sinergia de nanomateriales como nuevos fungicidas

Iliana C. Ruiz-Leyva1, Luis A. Hermida-Montero1, Francisco Paraguay-Delgado1, Nicolaza Pariona-Mendoza2, Laila N. Muñoz-Castellano3

Artículo publicado [ ... ]

Leer más...
22 Feb 2023 08:09
Lenguajes de programación científico para analizar interacciones entre moléculas

Lenguajes de programación científico para analizar interacciones entre moléculas

Kevin Ivan Flandes Peña1 y Abraham Vidal Limón2*

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana [ ... ]

Leer más...
21 Feb 2023 10:44
Las flores: señales y engaños para atraer visitantes florales

Las flores: señales y engaños para atraer visitantes florales

Llilian Martínez-Pérez, Armando Aguirre-Jaimes y José G. García-Franco*

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación [ ... ]

Leer más...
20 Feb 2023 07:23
Mango Ataulfo: un mango muy mexicano

Mango Ataulfo: un mango muy mexicano 

Eliel Ruiz-May1*, Mirna V. Bautista-Valle2 y José M. Elizalde-Contreras2

 

Leer más...
16 Feb 2023 07:32
Los fragmentos de bosque y la calidad del agua en ríos de montaña

Los fragmentos de bosque y la calidad del agua en ríos de montaña

Gabriela Vázquez1, Alonso Ramírez2, Mario E. Favila3, Susana Alvarado-Barrientos1

 

Artículo publicado en la Crónica y el Portal [ ... ]

Leer más...
15 Feb 2023 10:43
Los granos de almidón en cícadas

Los granos de almidón en cícadas

Sonia Galicia1, Olinda Velázquez2 y A.P. Vovides1

 

Los granos de almidón son un producto final de la fotosíntesis y es un sistema de almacenamiento de carbohidratos [ ... ]

Leer más...
14 Feb 2023 13:01
HLB, la enfermedad del dragón amarillo

HLB, la enfermedad del dragón amarillo

J. Francisco Castillo Esparza y Damaris Desgarennes

 

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 14 de febrero 2023

La producción [ ... ]

Leer más...
13 Feb 2023 12:00
¿Abrigo de invierno o traje de gala?

¿Abrigo de invierno o traje de gala? 

Luis M García Feria*

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 13 de febrero 2023

 

El cambio de pelaje es natural en los [ ... ]

Leer más...
10 Feb 2023 08:13
Reflejos de la Ciencia: inspirando a las científicas del mañana

Reflejos de la Ciencia: inspirando a las científicas del mañana

Andrea Farias Escalera

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 10 de febrero 2023

 

¿Conoces [ ... ]

Leer más...
09 Feb 2023 07:49
Acercándonos a lo invisible

Acercándonos a lo invisible

Frédérique Reverchon1

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 09 de febrero 2023

 

Los microorganismos son fundamentales para nuestra [ ... ]

Leer más...
09 Feb 2023 07:05
Botánicos, ¿los dinosaurios del siglo XXI?

Botánicos, ¿los dinosaurios del siglo XXI?

Marie-Stéphanie Samain1, Rosario Redonda-Martínez1 y Esteban Manuel Martínez Salas2

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana [ ... ]

Leer más...
07 Feb 2023 08:41
Estrés y cambios hormonales… ¿en las plantas?

Estrés y cambios hormonales… ¿en las plantas?

Elvis Marian Cortazar Murillo

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 07 de febrero 2023

 

Constantemente las [ ... ]

Leer más...
02 Feb 2023 10:18
No se admiten de-evoluciones

No se admiten de-evoluciones

Alejandro Espinosa de los Monteros1

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 02 de febrero 2023

 

La evolución biológica es un proceso [ ... ]

Leer más...
01 Feb 2023 09:16
¿Cómo sobreviven las plantas al fuego?

¿Cómo sobreviven las plantas al fuego?

Milton H. Díaz-Toribio*

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 01 de febrero 2023

 

Existen muchas estrategias para [ ... ]

Leer más...
31 Ene 2023 07:57
Efectos transgeneracionales: la herencia no genética

Efectos transgeneracionales: la herencia no genética

Ornela De GasperIn, Fernanda Baena Díaz y Daniel González Tokman*

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el [ ... ]

Leer más...
30 Ene 2023 07:20
Los mamíferos poco conocidos de México: los tlacuaches

Los mamíferos poco conocidos de México: los tlacuaches

Miguel Ángel Ortiz Acosta*, Jorge Galindo González* y Claudio Mota Vargas**

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana [ ... ]

Leer más...
26 Ene 2023 07:17
Opresión costera en las costas veracruzanas

Opresión costera en las costas veracruzanas

Ma. Luisa Martínez1 y Debora Lithgow2

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 26 de enero 2023

 

La opresión costera [ ... ]

Leer más...
25 Ene 2023 07:26
Los escarabajos amantes del agua

Los escarabajos amantes del agua

Roberto Arce-Pérez y Daniel Reynoso-Velasco

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 25 de enero 202

Los escarabajos amantes del [ ... ]

Leer más...
24 Ene 2023 09:21
Daño Colateral… las canteras de la sierra Manuel Díaz

Daño Colateral… las canteras de la sierra Manuel Díaz

Israel Acosta Rosado1 y Enrique César Crivelli1

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 24 de enero 2023

El [ ... ]

Leer más...
23 Ene 2023 08:27
¡La Mariola y El Guayule en tierras de Pancho Villa!

¡La Mariola y El Guayule en tierras de Pancho Villa!

Karina Magdalena Grajales Tam1

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 23 de enero 2023

Al escuchar estos [ ... ]

Leer más...
19 Ene 2023 07:10
Toxoplasma gondii: ¿un parásito que hace zombis?

Toxoplasma gondii: ¿un parásito que hace zombis?

Antonio Acini Vásquez Aguilar y Dolores Hernández Rodríguez

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 19 de enero [ ... ]

Leer más...
18 Ene 2023 08:05
¿Y cómo hacen el sonido los insectos?

¿Y cómo hacen el sonido los insectos?

Magdalena Cruz Rosales

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 18 de enero 2023

Los insectos emiten sonidos mediante estructuras [ ... ]

Leer más...
18 Ene 2023 07:35
Etnobiología molecular de cícadas

Etnobiología molecular de cícadas 

Jorge González-Astorga 

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 17 de enero 2023

En este trabajo abordo el estudio [ ... ]

Leer más...
16 Ene 2023 09:02
Buscando AbEs para la Península de Yucatán

Buscando AbEs para la Península de Yucatán

Debora Lithgow, Juan José Von Thaden, Valeria Chávez, Rodolfo Silva

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 16 de enero [ ... ]

Leer más...
12 Ene 2023 07:07
La heterogeneidad estructural del cambio climático global

La heterogeneidad estructural del cambio climático global

Wesley Dáttilo1 y Daniel González-Tokman1

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 12 de enero 2023

“No [ ... ]

Leer más...
11 Ene 2023 08:32
Helmintos intestinales de la raya látigo

Helmintos intestinales de la raya látigo

Daniel Augusto Pozos Carre, Carlos Daniel Pinacho Pinacho y Oscar Méndez

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 11 de enero [ ... ]

Leer más...
10 Ene 2023 08:52
Dibujando Ciencia

Dibujando Ciencia 

Andrea Viviana Ballen-Guapacha*, Rosa Ana Sánchez-Guillén*

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 10 de enero 2023

La ilustración [ ... ]

Leer más...
09 Ene 2023 09:15
¿Qué es la paleoclimatología?

¿Qué es la paleoclimatología?

Alexandro Medina Chena y Rafael Villegas Patraca

Artículo publicado en la Crónica y el Portal Comunicación Veracruzana el 09 de enero 2023

Para conocer las condiciones [ ... ]

Leer más...
Artículos anteriores