La PCR copió un fragmento de ADN con solo calentarlo y enfriarlo

Casi cualquier uso de un fragmento de ADN —diagnosticar una enfermedad, secuenciar un gen o identificar a una persona— requiere muchas más copias de las que proporciona cualquier muestra. La herramienta habitual era la clonación en bacterias, que es lenta y engorrosa, así que una forma rápida de amplificar un tramo elegido en un tubo de ensayo era un verdadero premio.

Mullis concibió la PCR durante un trayecto en coche en abril de 1983, cuando combinó su conocimiento de que el ADN se separa y se rehibrida con el calor con la idea de un bucle iterativo. Dos cebadores flanquean el objetivo y una polimerasa termoestable los copia; el calentamiento separa las hebras, el enfriamiento permite que los cebadores se unan y la polimerasa se extiende a lo largo del objetivo. Como las nuevas copias también se copian, el objetivo se duplica en cada ciclo.

El primer experimento exitoso de Mullis llegó en diciembre de 1983, después de que se formara un grupo en Cetus para perfeccionarla, y la primera solicitud de patente se presentó en marzo de 1985. Unas pocas horas de ciclado térmico producen miles de millones de copias idénticas, que es exactamente la amplificación que necesita una lectura de diagnóstico o de secuenciación.

Dejar que el calor alternado duplique un segmento de ADN objetivo

Duplicar el objetivo en cada ciclo da una amplificación exponencial, convirtiendo una molécula en miles de millones en horas.

Dos cebadores flanquean el segmento deseado, de modo que solo se copia ese tramo, no el genoma entero.

No necesita células vivas, así que es rápido, barato y funciona con una muestra diminuta y degradada.

Cuando necesitas mucho de algo de lo que solo tienes una unidad, no intentes recolectarlo; en su lugar, construye un bucle que duplique la cantidad en cada pasada, y el crecimiento exponencial hace casi todo el trabajo.

La PCR se convirtió en la base de la biología molecular, le valió a Mullis el Premio Nobel en 1993 y generó aproximadamente 2000 millones de dólares en regalías; Cetus la patentó y la licenció de forma amplia, y hoy sustenta el diagnóstico de ADN, la ciencia forense, la genómica y las pruebas de pandemia.