A PCR copiou um trecho de DNA apenas aquecendo e resfriando-o

Quase todo uso de um fragmento de DNA — diagnosticar uma doença, sequenciar um gene ou identificar uma pessoa por impressão digital genética — precisa de muito mais cópias dele do que qualquer amostra fornece. O método de trabalho costumava ser a clonagem em bactérias, que é lenta e trabalhosa, então uma maneira rápida de amplificar um trecho escolhido em um tubo de ensaio era um prêmio genuíno.

Mullis concebeu a PCR em um trajeto de carro em abril de 1983, quando combinou seu conhecimento de que o DNA se separa e se reanela com o calor com a ideia de um ciclo iterativo. Dois primers flanqueiam o alvo, e uma polimerase termoestável os copia; o aquecimento separa as fitas, o resfriamento permite que os primers se liguem, e a polimerase se estende pelo alvo. Como as novas cópias também são copiadas, o alvo dobra a cada ciclo.

O primeiro experimento bem-sucedido de Mullis veio em dezembro de 1983, depois que um grupo na Cetus foi formado para aperfeiçoá-lo, e o primeiro pedido de patente foi depositado em março de 1985. Algumas horas de ciclagem térmica produzem bilhões de cópias idênticas, que é exatamente a amplificação de que uma leitura de diagnóstico ou de sequenciamento precisa.

Deixe o calor alternado dobrar um segmento de DNA alvo

Dobrar o alvo a cada ciclo dá amplificação exponencial, transformando uma molécula em bilhões em horas.

Dois primers flanqueiam o segmento desejado, de modo que apenas esse trecho, e não o genoma inteiro, é copiado.

Não precisa de células vivas, então é rápido, barato e funciona em uma amostra minúscula e degradada.

Quando você precisa de muito de algo de que tem apenas uma unidade, não tente colhê-lo; em vez disso, construa um ciclo que dobre a quantidade a cada passagem, e o crescimento exponencial faz quase todo o trabalho.

A PCR tornou-se a base da biologia molecular, rendeu a Mullis o Prêmio Nobel em 1993 e gerou cerca de US$ 2 bilhões em royalties; a Cetus a patenteou e licenciou de forma ampla, e hoje ela sustenta diagnósticos de DNA, perícia forense, genômica e testes de pandemia.