Amplificación

Amplificación significa la multiplicación de secciones de ácido desoxirribonucleico (ADN). Pueden ser moléculas, genes individuales o incluso partes más grandes del genoma. La amplificación ocurre como una replicación natural de secuencias del ADN como portador de la información genética. Esto la convierte en una de las categorías más importantes de la herencia (genética).

¿Qué es la amplificación?

En el laboratorio, la amplificación se utiliza artificialmente como un proceso técnico en biología molecular. La secuencia inicial es el amplicón y el resultado es el amplicón. Como proceso natural, la amplificación es una forma de mutación, es decir, un cambio permanente en la estructura genética. De esta forma, puede acelerar la evolución expandiendo y comprimiendo ciertas secciones de ADN en el genoma.

La resistencia a los antibióticos o insecticidas se desarrolla, por ejemplo, en rutas más cortas. También es posible con la duplicación selectiva de genes aumentar su deterioro en caso de necesidad. Esto sucede, por ejemplo, con los óvulos para que puedan satisfacer su mayor necesidad de ribosomas.

En algunas amplificaciones naturales, la replicación se repite en los genes. Una estructura de piel de cebolla se hizo visible con un microscopio electrónico durante este proceso, para lo cual el lenguaje técnico ha acuñado el término “replicación de piel de cebolla”.

Función y tarea

Los nucleótidos son los componentes básicos de los ácidos nucleicos, el ADN y el ARN (ácido ribonucleico). Constan de un fosfato, un azúcar y una parte base. Estas moléculas son de naturaleza extraordinariamente diversa y realizan importantes tareas reguladoras en las células, especialmente en lo que respecta al metabolismo. Los nucleótidos unen el azúcar con la base y el fosfato a su vez con el azúcar mediante un enlace éster. También es posible unir más de un fosfato al azúcar.

Los nucleótidos se pueden distinguir por las bases incorporadas y el azúcar. Se trata de desoxirribosa en el ADN y ribosa en el ARN. En general, las moléculas grandes de ADN y ARN están formadas cada una por cuatro tipos diferentes de nucleótidos, que se pueden organizar uno al lado del otro de cualquier manera. Esto sucede mediante una reacción de codificación.

Para poder proporcionar la información necesaria para el cifrado del mensaje genético, al menos tres nucleótidos deben conectarse entre sí. De esta forma, forman una sola hebra de ADN. Para crear la doble hebra, la hebra simple se refleja. Cada base dispuesta de la hebra individual es opuesta a una base complementaria de la hebra reflejada. En la respectiva disposición de bases existe a su vez una regularidad que depende de la naturaleza química del par específico.

Las dos hebras de ADN que van juntas forman lo que se conoce como doble hélice. Las bases opuestas de los nucleótidos están conectadas entre sí por enlaces de hidrógeno. Dependiendo del par de bases, se forman dos o tres de estos enlaces de hidrógeno. Este proceso se conoce en biología celular como el mecanismo de emparejamiento de bases.

También en este contexto, la amplificación permite la replicación exacta de estructuras existentes en la célula humana. Si esto se puede controlar artificialmente, ciertos tipos de cáncer se pueden tratar de una manera más específica en el futuro.

Una tecnología para la replicación del ADN en el tubo de ensayo (in vitro) es la llamada reacción en cadena de la polimerasa (PCR). Puede utilizarse para amplificar cualquier segmento de ADN en poco tiempo y de forma sencilla.

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Enfermedades y dolencias

En determinadas circunstancias, los llamados genes del cáncer (oncogenes) provocan el crecimiento incontrolado de tumores mediante amplificación. Algunos oncogenes también responden a ciertos citostáticos (sustancias naturales o artificiales que inhiben el crecimiento celular) con una amplificación.

En la terapia del cáncer, esos agentes especiales se utilizan como citostáticos que bloquean la producción de componentes básicos de ácidos nucleicos. Las células cancerosas, a su vez, pueden reaccionar amplificando partes de genes que son ralentizadas por los citostáticos. A menudo, las oncocélulas desarrollan extensiones cromosómicas homogéneas.