Kary Mullis RIP (Rest In Polymerase)

La comunidad científica se encuentra de luto y sobretodo a la que compete al campo de la biología molecular debido a que uno de sus más grandes representantes, Kary Mullis falleció este 7 de agosto. Un hombre genial por haber desarrollado una novedosa técnica y a la vez polémico por sus declaraciones que han puesto en duda más de una vez la reputación del ya ganador premio Nobel de Química.

Kary Banks Mullis, nació en la ciudad de Lenoir el 28 de diciembre de 1944 y desde su infancia ya se caracterizaba por poseer un peculiar sentido de la curiosidad por lo que sucedía a su alrededor; dedicando parte de su tiempo lanzando ranas al cielo con cohetes caseros que él mismo fabricaba -un pasatiempo un poco sádico- pero que marcaría una pauta para el futuro brillante que le esperaba.

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Imagen 1: Kary Mullis, las diferentes facestas de un innovador.  Fuente: karymullis.com

Se licenció en química en el Instituto Tecnológico de Georgia en el año de 1966 y ese mismo año decidió hacer su doctorado en bioquímica en la Universidad de Berkeley bajo la tutela de J. B. Neilands donde conseguiría doctorarse en el año de 1973.

Después de ese periódo, se dedico a un gran número de actividades; desde hacer un posdoctoral en la Universidad de San Francisco en el año de 1977 en el campo de las endorfinas, trabajó en la síntesis de oligonucleótidos, fue director en el área de de biología molecular de la compañía Xytronyx; y así se podría citar un largo currículum sobre su trayectoria profesional, pero lo que más nos interesa sobre él es acerca del trabajo de su vida que lo catapultaría no solamente a la fama mundial entre sus colegas, también le valdría un premio Nobel en el año de 1993 junto con  su colega Michael Smith.

Aquí es en donde hacemos un mayor énfasis en su técnica mas conocida: La PCR.

¿Qué es una PCR?

Una PCR o Reacción en Cadena de la Polimerasa, es una técnica de biología molecular que consiste en amplificar o hacer múltiples copias de una región de ADN  in vitro (en un tubo de ensayo donde se obtendrá una muestra) la importancia de la técnica consiste que con una muestra pequeña puede realizarse en vez de necesitar todo un organismo completo.

¿Qué se necesita para realizar una PCR?

Como una receta de cocina donde tienen que contemplarse ciertos ingredientes y porciones, en la PCR sucede lo mismo, debido a que es importante contar con estos elementos para garantizar el éxito de la técnica y obtener las muestras que necesitamos.

Como primer elemento necesitamos una enzima similar a la ADN Polimerasa para simular la replicación del ADN, en este caso utilizaremos Taq Polimerasa (Taq viene de Thermus acuaticus) que además es una bacteria muy resistente al calor y servirá para la PCR porque se requieren de altas temperaturas durante el proceso y esta bacteria nos es de mucha utilidad para desanturalizar el molde y que se separen las cadenas de ADN.

Otro elemento importante es el ADN molde que en este caso sería la muestra a replicar y que junto con la Taq Polimerasa y los siguientes ingredientes, los cebadores formaremos el compuesto deseado

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Imagen 2: Representación de la PCR, los cebadores van a disponerse en la orilla de cada cadena para empezar a formar el compuesto deseado, esto es con ayuda de nuestro ADN molde.  Fuente: Khan Academy

No menos importantes son los cebadores, que ayudarán a la Taq Polimerasa a hacer más ADN, los cebadores por lo general son cadenas cortas de ADN que sirven como punto de partida para iniciar la síntesis de ADN. En cada PCR se van a necesitar dos cebadores para flanquear la región de ADN que necesita copiarse, cada cebador estará asignado para que se unan en las cadenas compuestas del molde de ADN.

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Imagen 3: Representación del proceso de “copiado”.  Fuente: Khan Academy

Pasos para la receta

Ya habiendo mencionado la lista de nuestros ingredientes, lo siguiente consistirá en los pasos más importantes para que la técnica sea un éxito.

Los pasos son:

  1. Desnaturalización: Se va a calentar la reacción lo suficiente como para separar las cadenas del ADN molde, esto es por lo general con una temperatura de 96 grados Celsius.
  2. Templado: Ahora lo que procede es el enfriamiento para que los cebadores se unan a las cadenas que quedaron abiertas y complementarse junto con las del ADN molde. El rango de temperaturas utilizado van desde los 55 hasta los 65 grados Celsius.
  3. Extensión: La temperatura de la reacción se va a extender para que con ayuda de la Taq Polimerasa extienda nuestros cebadores y con esto sintetizar nuevas cadenas de ADN. La temperatura utilizada suele ser en los 72 grados Celsius.
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Imagen 4: Podemos observar de forma resumida los pasos anteriormente mencionados.    Fuente: Khan Academy

De acuerdo a la literatura consultada, este ciclo se vá a repetir de 25- 35 veces en una reacción de PCR típica y por lo general durará entre 2-4 horas y esto también dependerá mucho de la longitud de ADN que vamos a copiar. La ventaja de todo esto, es que si el proceso se realiza de manera eficiente, podremos obtener miles de millones de copias de ADN y que éstas a su vez pueden servir como ADN molde para futuras experimentaciones. Y es aquí cuando podemos comtemplar lo maravilloso de ésta técnica.

Visualización de los resultados

Ya una vez realizados los procedimientos de esta receta, el paso siguiente es comprobar su efectividad mediante una técnica llamada electroforesis en gel, en esta técnicala corriente eléctrica impulsará los fragmentos de ADN en lo que se denomina matriz de gel, esto ocasionará que los fragmentos se separen de acuerdo al tamaño (aquí el tamaño sí importa), con ayuda de un estándar o marcador de peso molecular se van a determinar los tamaños  de los fragmentos de nuestra muestra del PCR.

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Imagen 5: Los fragmentos de ADN de la misma longitud forman una banda en gel que puede ser visible a simple vista si el gel se tiñe con un pigmento que se una el ADN 

Dentro de los usos que puede tener esta técnica se encuentran los estudios forenses, en el caso de una escena del crimen y existe alguna muestra que pueda ayudar a dar con el sospechoso que cometió el infortunio que pueden ser sangre, saliva o incluso semen.

En la investigación práctica es importante es para seguir obteniendo más muestras en los experimentos pues sirve para hacer muchas copias de ADN.

Su uso también se ha extendido en el diagnóstico médico para detectar mutaciones en el ADN que puedan desmbocar en algún tipo de enfermedad; que pueden o no ser de carácter hereditario.

También forma parte del diagnóstico genético preimplantacional dónde se analizarán las células del embrión para detectar posibles mutaciones.

Es parte importante para genotipar organismos infecciosos como virus o bacterias, aquí el ADN molde que se utiliza es por obviedad el de los organismos patógenos.

En un análisis de rutina la técnica también es utilizada, como en los donantes de sangre, se realiza la técnica para determinar si los portadores padecen alguna enfermedad como VIH o Hepatitis que puedan afectar al beneficiario.

En la paleontología sirve para recuperar cantidades escasas de ADN aún no degradadas que pueden encontrarse en diversos tipos de suelos, ambientes y taxones como son los fósiles, cadáveres o momificaciones y restos como pueden ser de huesos y que al obtener la muestra ayuda a determinar el genoma de alguna especie extinta. En la antropología es útil para estudios filogenéticos y etnográficos de poblaciones.

Con todo lo mencionado en estas secciones, el PCR ha apuntado a ser una técnica con múltiples usos para satisfacer diferentes necesidades que ya no se limita solo en la experimentación, también forma parte de nuestra vida diaria.

Controversias 

Kary Mullis no solo ha probado las mieles de la gloria con su novedosa técnica, también ha sido blanco de múltiples críticas y esto se debe en gran parte a las múltiples opiniones que han hecho mucho daño a la ciencia, provocando una gran cantidad de teorías de conspiración creando seguidores a esta casusa y que como en el caso de las vacunas, estas afirmaciones han perjudicado a la opinión pública.

Mullis ha declarado que el cambio climático es una farsa y el VIH no causa SIDA, argumentando que todo esto es por obra y gracia de agencias gubernamentales, agencias ecologistas y científicos que quieren seguir conservando sus carreras y ganar dinero.

Además por si esto fuera poco, se ha considerado él mismo un ferviente creyente de la astrología y una asociación con el negacionista del SIDA Peter Deusberg, reconocido porque sus opiniones se han basado en argumentos no creíbles y que en muchos casos sus hipótesis son pseudociencia.

Françoise Barré-Sinoussi, quién recibiera el Nobel de Medicina por el descubrimiento del VIH en 1983 declaró de Mullis lo siguiente:

” Nunca he hablado con él. Me niego a hablar con gente que dice idioteces”.

Los datos científicos han demostrado que existe una relación del virus con la enfermedad y lamentablemente por este tipo de afirmaciones es que muchos pacientes que dieron positivo a la enfermedad han dejado su tratamiento.

Este tipo de afirmaciones peligrosas provocan bajas humanas, en el progreso, en la ciencia y que alguien que fue reconocido como un pilar por descubrir la PCR haga estas declaraciones afecte su prestigio.

Existe un gran abanico de posibilidades para organizaciones que apoyan sus ideas ganen mas seguidores.

Es imprescindible el aporte de este hombre, pero a la vez contraproducentes por sus opiniones fuera de contexto, se fue un gran científico y en este caso es mejor quedarnos solo con lo bueno y los aportes que hizo en su vida, pero que lo malo también sirva de lección para no volver a caer en esos pasos, que en vez de dar un avance hacia el progreso, solo nos ocasiona un retroceso y un peligro para nuestra supervivencia

RIP (Rest in Polymerase) Kary Mullis 1944- 2019.

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