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La scoperta del metodo PCR

Tutti conoscono il romanzo o hanno visto il film Jurassic Park nel quale, grazie a metodi di laboratorio, il sangue di un dinosauro conservato nell’apparato buccale di una zanzara imprigionata nell’ambra, è estratto e quindi diventa possibile replicare il DNA dell’animale ormai estinto. Gli scienziati che lavorano dentro lo Jurassic Park hanno usato la metodica PCR per  far nascere dei dinosauri ormai scomparsi da millenni, da uova prodotte ai giorni nostri grazie al DNA trovato nella zanzara! Ma come è stato possibile?
Siamo circa all’inizio degli anni ‘80 e nel mondo delle scienze biologiche si svolge un’altra potente rivoluzione. L’ambientazione è sempre quella del laboratorio di biochimica, biologia molecolare o di microbiologia e il protagonista del nostro interesse è sempre la molecola di DNA. Poche invenzioni hanno rivoluzionato in maniera così notevole e repentina il corso della biologia molecolare come la PCR, acronimo di Polymerase Chain Reaction, in italiano reazione di polimerizzazione a catena. La reazione di polimerizzazione a catena del DNA è una tecnica di biologia molecolare che permette di moltiplicare cioè copiare (tecnicamente “amplificare”) una determinata catena di DNA. Per una determinata catena di DNA s’intende un frammento d’acido nucleico di cui conosciamo le sequenze nucleotidiche (serie di mattoncini diversi che compongono il filamento di DNA) iniziali e terminali, cioè l’inizio e la fine del frammento. Questo processo di replicazione avviene normalmente in natura, nelle cellule del nostro corpo, quando il DNA contenuto nel nucleo, si svolge dalla sua conformazione a doppia elica e i suoi filamenti vengono copiati dall’enzima DNA polimerasi. Questa normale fase della riproduzione cellulare viene imitato dalla tecnica PCR in una provetta. In pratica viene ricostruito un pezzetto di DNA “completo” a doppia elica da un filamento a singola elica. La rivoluzione sta proprio nel fatto che usando questo metodo di laboratorio, l’uomo può decidere di prendere un certo tratto di DNA che gli interessa per studiarlo e utilizzarlo secondo lo scopo della ricerca, fuori dei meccanismi cellulari che avvengono in un corpo vivente.
L’utilizzo della metodica PCR permette quindi di “amplificare” un determinato tratto di DNA, moltiplicandolo ovvero replicandolo, per miliardi di volte in un tempo molto breve, poco più di un ora e ottenendone così tantissime copie.
La tecnica di laboratorio, prodotta nella prima metà degli anni ’80 dalla mente brillante del Dr. Kary B. Mullis, ha permesso di comprendere molto meglio l’informazione genetica contenuta nel DNA di ciascun individuo, con conseguenze fondamentali, in campi diversissimi, dai laboratori dove si fa ricerca pura, ai laboratori d’analisi degli ospedali, fino alle aule dei tribunali. A conferma dell’importanza di quest’idea, Kary B. Mullis ha ricevuto nel 1993 il premio Nobel per la chimica.
Prima di capire come funziona una “reazione” (così si chiama la procedura che avviene in una provetta) di PCR applicata ad un certo tratto di DNA, vediamo qualche notizia sulla vita e la personalità del suo inventore, un simpatico genio dei nostri tempi.