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PCR : como funciona o método?

Você sabe como é realizado o teste PCR?

Mais de um ano se passou e ainda estamos vivendo uma guerra contra o COVID-19. Contudo, vemos avanços tanto no quesito detecção quanto na percentagem de indivíduos vacinados, embora a vacinação não garanta 100% de imunização.

concept of sars-cov-2 or 2019-ncov coronavirus - covid-19 imagens e fotografias de stock

Ainda temos as mutações do vírus gerando novas variantes.

doctor with a positive blood sample for the new variant detected of the coronavirus strain called covid delta. research of new strains and mutations of covid 19 coronavirus in the laboratory - covid-19 imagens e fotografias de stock

Diante disso, faz-se mais que necessário, primeiramente, que as técnicas de detecção sejam mais eficientes e confiáveis. 

O teste PCR é considerado, na atualidade, o padrão ouro devido se mostrar superior às outras técnicas em relação às características citadas acima.

O que é PCR e sua origem?

A sigla PCR significa Polymerase Chain Reaction, traduzindo, Reação da Polimerização em Cadeia (RPC). A descoberta foi realizada em 1983 pelo ganhador do prêmio Nobel de química, nesse mesmo ano, Mullis.

Esta reação se baseia na amplificação de uma sequência de DNA. Diante disso, a partir de um fragmento de DNA, conhecido como primer, ou iniciadores, do genoma viral, o método PCR se utiliza.

Além disso, o método acusa não só se o indivíduo está infectado naquele instante mas também se o mesmo já foi infectado anteriormente.

Mas como o PCR é realizado?

O teste PCR é dividido em três fases. Primeiro, temos a coleta da amostra do indivíduo com a inserção do swab na cavidade nasal. Posteriormente o material é selado em um tudo para que não haja contaminação.

PCR: coleta de material

A segunda fase se baseia na extração do material genético (DNA ou RNA) presente na amostra sem danificá-lo. Depois, esse material é adicionado a uma mistura contendo os primers, os dNTP’s e enzimas.

tubos para amplificação de adn - pcr imagens e fotografias de stock

Por último, temos o PCR propriamente dito, isso quer dizer, a aplicação da reação de polimerase em um termociclador onde a amostra sofre aumento e redução de temperatura.

loading a dna tube into a pcr (polymerase chain reaction) thermocycler machine in a bioscience laboratory. concept of science, laboratory and study of diseases. coronavirus (covid-19) treatment developing. - pcr imagens e fotografias de stock

A reação

A reação de polimerase ocorre em ciclos, onde a taxa de replicação é dada por 2^n ciclos.

Comumente, o primeiro ciclo ocorre em etapas individuais, por exemplo, desnaturação, anelamento e extensão e alongamento.

Polymerase Chain Reaction (PCR) - Biotechnology, Molecular Biology - The Biology Notes
FONTE: https://thebiologynotes.com/polymerase-chain-reaction-pcr/

Primeiramente, na desnaturação, o aquecimento faz com que haja um rompimento das ligações de hidrogênio da fita de DNA.

Já o anelamento ocorre com a redução da temperatura até que esta atinja um valor suficiente para que permita a ligação dos primers com a fita. Entretanto, este valor de temperatura deve ser bem especificado, pois em temperaturas muito altas não haverá ligação. Em oposição, muito baixas farão com que essa ligação seja ineficiente.

Por fim, tem-se a extensão/alongamento. Nesta etapa, a enzima utilizada na reação sintetiza novas cadeias. Essa ação enzimática depende que a temperatura seja ideal para o tipo de enzima, bem como o tempo de reação.

Essa enzima, é, em grande maioria, a Taq polimerase, que recebeu esse nome devido a sua extração da bactéria Thermus aquaticus.

Em cada etapa de extensão, ocorre a duplicação do DNA.

Sobretudo, utiliza-se de 25 a 40 ciclos no método PCR.

Terminado os ciclos, fazemos a análise e interpretação dos resultados obtidos.

A análise é feita com o método de eletroforese em gel de agarose ou poliacrilamida.

Eletroforese aplicada ao PCR
FONTE: https://www.sobiologia.com.br/conteudos/Biotecnologia/eletroforese.php

Limitações do método

Similarmente a outros métodos, o PCR também possui limitações. Sendo assim, a presença de inibidores de polimerase na amostra e limitações no reagente podem vir a causar o efeito platô. Isso quer dizer que a reação é cessada não havendo mais amplificação da molécula alvo, gerando resultados não confiáveis.

Em suma, a técnica do PCR pode ser aplicada em diversas áreas. Por exemplo, em testes genéticos, na medicina forense, dentre outras.

Aplicações da PCR
FONTE: https://eaulas.usp.br/portal/video.action?idItem=19030

Enfim… tem curiosidade sobre algum assunto? Interaja com o Blog da Engenharia! Vamos desenvolver nossos conhecimentos juntos!

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1 comentário
  1. Bom ler esse artigo e saber o que acontece no teste. Gosto de conhecer as coisas que fazem parte da minha rotina.
    Obrigado pelo artigo @Paulo!

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