PCR: a máquina de copiar DNA

Esquenta, separa, copia, repete: de uma molécula a bilhões em poucas horas.

caiu 4× no ENEM · 2024 · 2022 · 2021aula de 2 minutos

Em 60 segundos

A PCR copia um trecho de DNA em ciclos. Aquecimento (~95 °C) desfaz as ligações de hidrogênio e separa as fitas; resfriamento deixa os primers se encaixarem; a DNA-polimerase estende cada fita. Cada ciclo dobra o número de cópias: $2^n$ após $n$ ciclos. A polimerase só copia DNA, então para vírus de RNA (ou para ver genes expressos) vem antes a transcriptase reversa, que faz cDNA a partir do RNA (RT-PCR). Depois, a eletroforese separa os fragmentos no gel: os menores correm mais longe.

$n_H = 2\,n_{AT} + 3\,n_{GC}$

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Cada ciclo dobra as cópias: 30 ciclos ≈ 1 bilhão de cópias
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A–T tem 2 ligações de H; G–C tem 3: mais A–T, desnatura antes
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PCR não copia RNA: precisa de transcriptase reversa (cDNA) antes
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RNA mensageiro só existe se o gene está ativo: RT-PCR vê genes expressos
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No gel, fragmento menor anda mais e fica mais longe do poço

Veja funcionando

O ciclo da PCR (desnaturar, anelar, estender) se repete dezenas de vezes. Se o material de partida é RNA, a transcriptase reversa entra antes; a eletroforese lê o resultado.

🎛️ Aumente a porcentagem de G–C e veja a barra crescer: é esse segmento que resiste mais ao aquecimento da PCR e desnatura por último.

🧪 Simulação

Quanto calor para abrir a dupla hélice?

Mude o tamanho do segmento e a porcentagem de pares G–C. Veja quantas ligações de hidrogênio seguram as fitas juntas.

Pares de bases no segmento20Pares G–C (%)40 %

Pares G–C: 8
Pares A–T: 12
Ligações de hidrogênio: 48
Se fosse só A–T: 40
Se fosse só G–C: 60

Menos ligações de hidrogênio = menos calor para separar as fitas.

Com 8 pares G–C e 12 pares A–T, o segmento tem 48 ligações de hidrogênio. Cada G–C trocado por A–T tira uma ligação e baixa a temperatura de desnaturação.