Un termociclador es un aparato usado en Biología Molecular que permite realizar los ciclos de temperaturas necesarios para la amplificación de diversas hebras de ADN en la técnica de la PCR (Reacción en cadena de la polimerasa) o para reacciones de secuencia con el método de Sanger. El modelo más común consiste en un bloque de resistencia eléctrica que distribuye una temperatura homogénea a través de una placa durante tiempos que pueden ser programables, normalmente con rangos de temperatura de 4 °C a 96 °C donde ocurre la desnaturalización, hibridación y extensión de una molécula de ADN. Dado que las reacciones incubadas en el aparato son en soluciones acuosas, suelen incluir en la tapa una placa calentada constantemente a 103 °C para evitar la condensación del agua en las tapas de los tubos donde ocurre la reacción, y así evitar que los solutos se concentren, lo que modificaría las condiciones óptimas para la enzima polimerizante (Taq Polimerasa) y la termodinámica del apareamiento de los iniciadores conocidos como primers o cebadores.
Desde hace algunos años se ha implemetado un nuevo método para cambiar la resistencia de estos termocicladores, utilizando para ello la tecnología o efecto Peltier (Descubierto en 1834) aprovechando las propiedades de los semiconductores. El efecto Peltier hace referencia a la creación de una diferencia de temperatura debido a un voltaje eléctrico. Esto ocurre cuando una corriente se hace pasar por dos metales o semiconductores conectados por dos “junturas de Peltier”. La corriente propicia una transferencia de calor de una juntura a la otra: una se enfría, mientras que la otra se calienta. Este material ofrece mejor uniformidad en la temperatura y rampas de incremento y decremento de la temperatura mucho más pronunciadas, obteniendo mejores resultados en los procesos de la PCR. Hoy día, se ha implementado en los laboratorios un Termociclador en Gradiente. La PCR de gradiente es actualmente el método que se utiliza para seleccionar las condiciones térmicas óptimas de la reacción. Un gradiente de temperaturas programado libremente hasta 20°C no sólo permite optimizar la temperatura de renaturalización, sino también todos los pasos de temperatura de un protocolo de la PCR en las aplicaciones más complejas. Gracias a la tecnología de pendiente constante, siempre se utilizan índices de calentamiento y refrigeración constantes, de forma que los resultados del experimento gradiente se pueden realizar con sencillez y precisión en aplicaciones rutinarias. En la búsqueda de mejorar la precisión, exactitud y homogeneidad de la temperatura también se han introducido metales como el oro, la plata y otras aleaciones en los bloques de los pozos, logrando estabilidad y reproducibilidad en los ensayos.
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Biol. Maryori Correia, AllScience.
Las histonas deacetilasas (HDACs) son enzimas que realizan la eliminación de grupos acetilo de los residuos de lisina en las proteínas histonas (2), lo que resulta en condensación de la cromatina y represión de la transcripción, principalmente en genes supresores de tumores. (1) Las HDACs regulan diversas funciones celulares como sobrevivencia y proliferación celular, angiogénesis, inflamación e inmunidad. (2) Este mecanismo epigenético ha sido asociado al inicio de la tumorogénesis. Las HDACs se dividen en cuatro clases, clase I (HDACs 1, 2, 3, y 8), clase II (HDACs 4, 5, 6, 7, 9 y 10), clase III (sirtuinas) y clase IV (HDAC11) (1). La actividad antitumoral de los inhibidores de histonas deacetilasas (HDACIs) ha sido evaluada en estudios pre-clínicos con diversos tipos de cáncer. Estos estudios indican que los HDACIs tienen cierto efecto sobre el linfoma cutáneo de células T, linfoma de Hodgkin, tumores mieloides y tumores sólidos, convirtiéndolos en agentes terapéuticos prometedores contra el cáncer (2). Actualmente, varios de estos inhibidores están siendo estudiados en profundidad como agentes monoterapéuticos o en combinación con otros medicamentos para el tratamiento del cáncer, brindando una nueva esperanza en el tratamiento de esta enfermedad. Enzo Life Sciences ofrece una línea completa de productos y kits para la investigación de estas proteínas, por favor haga click en el siguiente vínculo para mayor información:
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1. Sriraksa R, Limpaiboon T. Histone Deacetylases and their Inhibitors as Potential Therapeutic Drugs for Cholangiocarcinoma - Cell Line Findings. Asian Pac J Cancer Prev. 2013;14(4):2503-8.
2. Guo SQ, Zhang YZ. Histone deacetylase inhibition: an important mechanism in the treatment of lymphoma. Cancer Biol Med. 2012 Jun;9(2):85-9.
El estudio de la secuencia del DNA se ha convertido en un aspecto esencial en todas las ramas de investigación biológica. Esta tecnología implementada por numerosos laboratorios alrededor del mundo ha hecho posible el estudio de mecanismos de resistencias en bacterias, el descubrimiento de mutaciones genéticas asociadas a diversas enfermedades y avances en el diagnóstico y tratamiento del cáncer entre otras áreas. Al igual que en la secuenciación basada en el método Sanger, la identificación de la secuencia de una hebra de ADN se obtiene a través de señales recibidas cuando se re-sintetiza a partir de una hebra de DNA como templado. La diferencia de NGS consiste en que permite realizar este proceso de una forma masiva, obteniendo la secuencia de grandes extensiones de un genoma de una forma muy rápida, generando una gran cantidad de data que puede ser usada en investigación.
Las Nuevas tecnologías de secuenciación están creando un gran impacto en la investigación del cáncer a nivel de genómica, transcipción y epigenética. El proceso de catalogar todas las mutaciones y re-arreglos somáticos en un genoma puede ahora realizarse en cuestión de semanas, permitiendo al investigador conocer el tipo modificación genética y epigenética que está involucrada en cada tipo de cáncer generando grandes avances en la compresión de los mecanismos que gobiernan la progresión de la enfermedad y la resistencia a fármacos. Usando esta tecnología en biopsias de pacientes se puede dilucidar los mecanismos moleculares que dirigen la enfermedad específicamente en el individuo. Al lograr establecer la relación entre estos mecanismos con los mecanismos de señalización celular y expresión de genes quizás se pueda lograr una orientación terapéutica personalizada en pacientes con cáncer.
Para conocer un poco más de esta área les invito a leer los siguientes artículos:
1: Roukos D, Batsis C, Baltogiannis G. Assessing tumor heterogeneity and emergence mutations using next-generation sequencing for overcoming cancer drugs resistance. Expert Rev Anticancer Ther. 2012 Oct;12(10):1245-8. doi: 10.1586/era.12.105. PubMed PMID: 23176613.
2: Reis-Filho JS. Next-generation sequencing. Breast Cancer Res. 2009;11 Suppl
3:S12. doi: 10.1186/bcr2431. Epub 2009 Dec 18. PubMed PMID: 20030863; PubMed Central PMCID: PMC2797692.
Biol. Maria Carolina Sisco, Allscience.
Un enzima de restricción (o endonucleasas de restricción) es aquella que puede reconocer una secuencia característica de nucleótidos dentro de una molécula de ADN y cortar el ADN en ese punto en concreto, llamado sitio o diana de restricción, o en un sitio no muy lejano a éste. Los sitios de restricción cuentan con entre 4 y 12 pares de bases, con las que son reconocidos.
El mecanismo de corte de DNA se realiza a través de la ruptura de dos enlaces fosfodiéster en la doble hebra, lo que da lugar a dos extremos de DNA. Éstos pueden ser romos (cuando los enlaces rotos coinciden) o Cohesivos/escalonados. Estos últimos tienen tendencia a volver a unirse de modo espontáneo, ya que los extremos se pueden unir a otros extremos coincidentes que pueda haber en la cercanía (Apareamiento de Watson & Crick)