...για την PCR
1965....Εθνικό Πάρκο Yellowstone...Οι βιολόγοι Thomas & Louise Brock απολαμβάνουν το καλοκαιρινό τους ταξίδι ενώ ταυτόχρονα συλλέγουν πληροφορίες για το Εθνικό Πάρκο. Στις όχθες μίας λίμνης πλέουν ακαθαρσίες που για κάποιο λόγο τους φάνηκαν ενδιαφέρουσες. Βιολόγοι... τι να πεις; Τις συλλέγουν ώστε να διαπιστώσουν αν υπάρχουν ζωντανοί οργανισμοί. Έτσι, κατορθώνουν να απομονώσουν έναν μικροοργανισμό με το όνομα Thermus aquaticus. Για πάνω από δύο δεκαετίες το εύρημα αποτελεί απλά έναν αξιοπερίεργο μικροοργανισμό, αν και, η ικανότητα του να επιβιώνει σε θερμοκρασίες κοντά στους 80οC άλλαξε τον τρόπο με τον οποίο αντιλαμβανόμασταν έως τότε τη ζωή.
Τη δεκαετία του 1980 o Β. Mullis είχε μία εκπληκτική ιδέα. Χρησιμοποίησε το βασικό ένζυμο της αντιγραφής του DNA, την DNA πολυμέραση, του Thermus aquaticus σε μία ιδιαίτερα ευφυής εφαρμογή, την αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης. Τι ακριβώς πετυχαίνει αυτή η εφαρμογή;;; Το κύτταρο διπλασιάζει το DNA κάθε φορά που θέλει να διαιρεθεί, δηλαδή από ένα να γίνει δύο. Φανταστείτε αυτό να μπορεί να πραγματοποιηθεί σε ένα δοκιμαστικό σωλήνα όσες φορές θέλουμε. Ξέρω ότι δεν εντυπωσιαστήκατε γι' αυτό....ας προσπαθήσουμε λίγο ακόμη!
Είσαστε παλαιοντολόγος και ανακαλύπτετε ένα απολίθωμα χιλιάδων ετών. Το DNA που απομονώνετε από αυτό είναι συγκεκριμένο και για έναν περιορισμένο αριθμό μελετών. Με την PCR (όπως είναι η συντομογραφία του αγγλικού όρου) μπορείτε να το πολλαπλασιάσετε όσες φορές θέλετε και να το μελετήσετε σε όσα πειράματα εσείς θέλετε.
Και επειδή η παλαιοντολογία δεν είναι και η πιο διάσημη επιστήμη ας πάμε στο 2019. Η πανδημία είναι το πρώτο θέμα συζήτησης και στα χείλη όλων μπαίνει ξαφνικά ο όρος PCR. Τι ακριβώς κάνει; Δίνοντας δείγμα από το φάρυγγα ή τη μύτη, απομονώνεται το γενετικό υλικό που υπάρχει σε αυτό, δηλαδή, το DNA του ανθρώπου αλλά και το γενετικό υλικό ιών και βακτηρίων που μπορεί να βρίσκονται στον ρινοφάρυγγα. Με την PCR επιλέγεται να πολλαπλασιαστεί εκατομμύρια φορές του γενετικό υλικό του κορονοϊου. Αν δεν υπάρχει δε θα πολλαπλασιαστεί. Και γιατί το πολλαπλασιάζουμε;;; Επειδή, η αρχική του ποσότητα είναι τόσο μικρή για να μπορέσουμε να την ανιχνεύσουμε.
Και πώς σχετίζεται το Thermus aquaticus με όλα αυτά; Η DNA πολυμέραση υπάρχει σχεδόν σε όλα τα κύτταρα και λειτουργεί βέλτιστα σε θερμοκρασίες κοντά σε αυτές που επιβιώνει το κύτταρο στο οποίο βρίσκεται. Επομένως, για την PCR είναι σημαντικό να μπορούμε να ελέγχουμε πότε θα δράσει η DNA πολυμεράση. Χρησιμοποιώντας αυτή του Thermus aquaticus έχουμε ένα σύστημα ΟΝ/OFF με την αυξομείωση της θερμοκρασίας.
Να πώς ένα ταξιδάκι στο Yellowstone πριν μισό περίπου αιώνα συνέβαλλε στην ανακάλυψη μίας τεχνικής που σήμερα αποτελεί ένα από τα πιο σημαντικά διαγνωστικά εργαλεία. Γι' αυτό πείτε ένα ευχαριστώ στους Brocks και ένα μεγαλύτερο στον Mullis.