HISTORY AND APPLICATIONS OF THE POLYMERASE CHAIN REACTION IN CLINICAL DIAGNOSIS

Authors

  • Rosa Martha Padrón López Laboratorio de Microbiología del Centro de Investigación para la Conservación y Aprovechamiento de Recursos Tropicales (CICART) en la División Académica de Ciencias Biológicas (DACBiol); Universidad Juárez Autónoma de Tabasco (UJAT) http://orcid.org/0000-0001-7242-7247
  • Aminta Hernández Marín Centro de Investigación para la Conservación y Aprovechamiento de Recursos Tropicales (CICART), División Académica de Ciencias Biológicas (DACBiol); Universidad Juárez Autónoma de Tabasco (UJAT) https://orcid.org/0000-0003-3606-480X
  • Julia María Lesher Gordillo Centro de Investigación para la Conservación y Aprovechamiento de Recursos Tropicales (CICART), División Académica de Ciencias Biológicas (DACBiol); Universidad Juárez Autónoma de Tabasco (UJAT) https://orcid.org/0000-0001-6943-9204

DOI:

https://doi.org/10.19136/kuxulkab.a28n61.4593

Keywords:

Real-time PCR, Primers, Molecular biology, Taq polymerase

Abstract

The discovery of the DNA structure was an event that set the stage for the development of a new era in molecular biology and the invention of the Polymerase Chain Reaction (PCR) technique by Kary Mullis, in the decade of the 80s. The PCR is based on the use of the DNA molecule to obtain thousands of copies of the DNA in question. It is characterized by its high sensitivity, reproducibility and for obtaining results in a very short period of time. For this reason, it is currently used on a daily basis in many knowledge fields of biological sciences, biomedicine and clinical research, among others. In this article some of the most relevant applications of PCR in different areas are presented.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

  • Rosa Martha Padrón López, Laboratorio de Microbiología del Centro de Investigación para la Conservación y Aprovechamiento de Recursos Tropicales (CICART) en la División Académica de Ciencias Biológicas (DACBiol); Universidad Juárez Autónoma de Tabasco (UJAT)

    Bióloga y Maestra en Ciencias Ambientales por la Universidad Juárez Autónoma de Tabasco (UJAT). Responsable del Laboratorio de Microbiología en el Centro de Investigación para la Conservación y Aprovechamiento de Recursos Tropicales (CICART); profesora-investigadora de la División Académica de Ciencias Biológicas (DACBiol-UJAT).

  • Aminta Hernández Marín, Centro de Investigación para la Conservación y Aprovechamiento de Recursos Tropicales (CICART), División Académica de Ciencias Biológicas (DACBiol); Universidad Juárez Autónoma de Tabasco (UJAT)

    Bióloga por la Universidad Juárez Autónoma de Tabasco (UJAT); Maestra en Ciencias en Biología Celular y Molecular por la Universidad de Málaga (España).

  • Julia María Lesher Gordillo, Centro de Investigación para la Conservación y Aprovechamiento de Recursos Tropicales (CICART), División Académica de Ciencias Biológicas (DACBiol); Universidad Juárez Autónoma de Tabasco (UJAT)

    Licenciada en Ciencia de los Alimentos; Doctora en Ciencias y Tecnología de los Alimentos; especialista en genómica. Profesora-investigadora y líder del Cuerpo Académico «Biología genómica» de la División Académica de Ciencias Biológicas (DACBiol) en la Universidad Juárez Autónoma de Tabasco (UJAT).

References

Aguilera, P.; Ruiz Tachiquín, M.; Rocha Munive, M.G.; Pineda Olvera, B. & Chánez Cárdenas, M.E. (2014). PCR en tiempo real. En: Cornejo Romero, A.; Serrato Díaz, A.; Rendón Aguilar, B. & Roche Munive, M.G. (Coomp.). Herramientas moleculares aplicadas en ecología: aspectos teóricos y prácticos (pp: 175-201). México: Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT); Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático (INECC); Universidad Autónoma Metropolitana-Iztapalapa (UAM-I). ISBN: 978-607-8246-72-4. Recuperado de «https://www2.congreso.gob.pe/sicr/cendocbib/con4_uibd.nsf/770DBBBD5ADF759505257D4900580FE6/$FILE/HerramientasMolecularesAplicadasEcología.pdf»

Antikainen, J.; Kantele, A.; Pakkanen, S.H.; Lääveri, T.; Riutta, J.; Vaara, M. & Kirveskari, J. (2013). A quantitative polymerase chain reaction assay for rapid detection of 9 pathogens directly from stools of travelers with diarrhea. Clinical Gastroenterology and Hepatology, 11(10): 1300-1307.e3. DOI «https://doi.org/10.1016/j.cgh.2013.03.037»

Arabestani, M.R.; Fazzeli, H. & Nasr Esfahani, B. (2014). Identification of the most common pathogenic bacteria in patients with suspected sepsis by multiplex PCR. Journal of Infection in Developing Countries, 8(4): 461-468. DOI «https://doi.org/10.3855/jidc.3856»

Arenas, M.; Pereira, F.; Oliveira, M.; Pinto, N.; Lopes, A.M.; Gomes, V.; Carracedo, A. & Amorim, A. (2017). Forensic genetics and genomics: much more than just a human affair. PLoS genetics, 13(9): e1006960. DOI «https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1006960»

Baillie, G.J.; Galiano, M.; Agapow, P.M.; Myers, R.; Chiam, R.; Gall, A.; Palser, A.L.; Watson, S.J.; Hedge, J.; Underwood, A.; Platt, S.; McLean, E.; Pebody, R.G.; Rambaut, A.; Green, J.; Daniels, R.; Pybus, O.G.; Kellam, P. & Zambon, M. (2012). Evolutionary dynamics of local pandemic H1N1/2009 influenza virus lineages revealed by Whole-genome analysis. Journal of Virology, 86(1): 11-18. DOI «https://doi.org/10.1128/JVI.05347-11»

Corvalan, A. (1997). Biología molecular: fundamentos y aplicaciones diagnósticas. Revista Médica Clínica Las Condes, 8: 4-9.

Espy, M.J.; Uhl, J.R.; Sloan, L.M.; Buckwalter, S.P.; Jones, M.F.; Vetter, E.A.; Yao, J.D.C.; Wengenack, N.L.; Rosenblatt, J.E.; Cockerill III, F.R. & Smith, T.F. (2006). Real-time PCR in clinical microbiology: applications for routine laboratory testing. Clinical Microbiology Reviews, 19(1): 165-256. DOI «https://doi.org/10.1128/CMR.19.1.165-256.2006»

Falcón, L.I. & Valera, A. (2007). Quinta parte: Las herramientas moleculares; extracción de ácidos nucleicos (capítulo 16). En: Eguiarte, L.E.; Souza, V. & Aguirre, X. (Coomp.); Ecología molecular (pp. 497-516). México: Instituto Nacional de Ecología, Secretaría del Medio Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT); Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM); Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad (CONABIO). ISBN 978-968-817-839-3, 968-817-839-X. Recuperado de «https://www.researchgate.net/profile/Alejandra-Moreno-Letelier/publication/258129643_Ecologia_Molecular/links/0046352715658e2599000000/Ecologia-Molecular.pdf»

Gail, M. (2020, marzo 25). ¿Cómo funcionan y en qué se diferencian las PCR y los test rápidos de coronavirus?. Gaceta Médica [Website]. Consultado el 16 de junio del 2021 en «https://gacetamedica.com/investigacion/como-funcionan-y-en-que-se-diferencian-las-pcr-y-los-test-rapidos-de-coronavirus/»

García Ruíz, D.; Gutiérrez Sánchez, P. & Marín Montoya, M. (2016). Análisis filogenético y variabilidad molecular del 'Potato virus X' (PVX) en cultivos de papa de Antioquia. Acta Biológica Colombiana, 21(1): 111-122. DOI «https://doi.org/10.15446/abc.v21n1.51398»

Hongbao, M.; Young, M.; Yucui, Z.; Yan, Y. & Huaijie, Z. (2016). Introduction of PCR and RT-PCR. Rep Opinion, 8(7): 88-110. DOI «http://www.dx.doi.org/10.7537/marsroj080716.15»

Ishino, S. & Ishino, Y. (2014). DNA polymerases as useful reagents for biotechnology - the history of developmental research in the field. Frontiers in Microbiology, 5: 1-8. DOI «https://doi.org/10.3389/fmicb.2014.00465»

Jiménez Moraleda, B.; Fuentes Martín, M.D.; Sabanza Belloso, M.; López Gómez, M.; Miguel Molinos, A.C. & Ciprian Negru, G. (2021, agosto 3). Diagnóstico y tipos de PCR: revisión bibliográfica. Revista Sanitaria de Investigación [Website], 2(8): 125. Consultado en «https://revistasanitariadeinvestigacion.com/diagnostico-y-tipos-de-pcr-revision-bibliografica/»

Kleppe, K.; Ohtsuka, E.; Kleppe, R.; Molineux, I. & Khorana, H.G. (1971). Studies on polynucleotides: XCVI. Repair replications of short synthetic DNA's as catalyzed by DNA polymerases. Journal of Molecular Biology, 56(2): 341-361. DOI «https://doi.org/10.1016/0022-2836(71)90469-4»

Lam Chiok C., K.; Manchego S., A.; Rivera G., H.; Sandoval Ch., N. & Ramírez V., M. (2011). Estandarización y validación de la técnica RT-PCR cualitativa en tiempo real para la detección del virus de la peste porcina clásica. Revista de Investigaciones Veterinarias del Perú, 22(4): 377-387. Recuperado el 16 de octubre del 2021 de «http://www.scielo.org.pe/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1609-91172011000400012&lng=es&tlng=es»

Lancheros-Piliego, D. & Hernández Fernández, J. (2013). AMDAR y PCR-extra-rápida para la identificación de la tortuga cabezona 'Caretta caretta' (Testudines: Cheloniidae) utilizando el gen mitocondrial citocromo c oxidasa I (COI). Universitas Scientiarum, 18(3): 321-330. Recuperado el 19 de octubre del 2021 de «http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0122-74832013000300006&lng=en&tlng=es»

Lawrence, E. (Comp.). (2014). Diccionario de Biología (Trad. Henderson's Dictionary of Biology; p. 622). México: Editorial Trillas. ISBN 978-607-17-2057-3.

Lawrence, E. (Edit.). (2003). Diccionario Akal de Términos Biológicos (12a ed.; Henderson's Dictionary of Biological Terms; R. Codes Valcarce & Fco. J. Espino Nuño, Trad.; p. 688). Madrid, España: Ediciones Akal. ISBN 84-460-1582X.

López-Fabal, M.F.; Gómez-Garcés, J.L.; López Lomba, M. & Ruiz Bastián, M. (2018). Valoración de una técnica de PCR-múltiple en el diagnóstico rápido de la bacteriemia. Revista Española de Quimioterapia, 31(3): 263-267. Recuperado de «https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6166258/»

Madigan, M.T.; Martinko, J.M.; Dunlap, P.V. & Clark, D.P. (2009). Brock: biología de los microorganismos (12ma ed.; p. 1296.). ISBN-10 8478290974, ISBN-13 978-8478290970. Pearson Education.

Maier, R.M.; Pepper, I.L. & Gerba, C.P. (2009). Environmental Microbiology (2nd ed.; p. 589). Academic Press is an imprint of Elsevier. ISBN: 978-0-12-370519-8.

Martín-Rabadán, P.; Martínez-Ruiz, R.; Cuadros, J. & Cañavate, C. (2010). El laboratorio de microbiología ante las enfermedades parasitarias importadas. Enfermedades Infecciosas y Microbiología Clínica, 28(10): 719-725. DOI «https://doi.org/10.1016/j.eimc.2010.03.013»

Meléndez Gélvez, I.; Pardo Pérez, E. & Cavadía Martinez, T.I. (2015). Variación genética en cerdo doméstico ('Sus scrofa domestica') de Córdoba-Colombia basada en marcadores microsatélites. Revista Mexicana de Ciencias Pecuarias, 6(4): 443-452. Recuperado el 19 de octubre del 2021 de «http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2007-11242015000400443&lng=es&tlng=es»

Montalvo, A.M.; Fraga, J.; Rodríguez, O.; Blanco, O.; Llanos-Cuentas, A.; García, A.L.; Valencia, B.M.; Muskus, C.; Van der Auwera, G. & Requena, J.M. (2014). Detección de 'Leishmania spp.' en base al gen que codifica la proteína HSP20. Revista Peruana de Medicina Experimental y Salud Pública, 31(4): 635-643. DOI «https://doi.org/10.17843/rpmesp.2014.314.112»

Perera, C.L. & Acevedo, A.M. (2018). Nuevas tendencias en el diagnóstico de enfermedades virales en los animales. Revista de Salud Animal, 40(3): e02. Recuperado el 16 de octubre del 2021 de «http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0253-570X2018000300007&lng=es&tlng=es»

Ranjbar, R.; Karami, A.; Farshad, S.; Giammanco, G.M. & Mammina, C. (2014). Typing methods used in the molecular epidemiology of microbial pathogens: a how-to guide. The new microbiologica, 37(1): 1-15. Recovered from «https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24531166/»

Ruiz Hernández, V.C.; Legaría Solano, J.P.; Sahagún Castellanos, J. & De la O Olan, M. (2018). Variabilidad genética en algunas especies cultivadas y silvestres de amaranto. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas, 9(2): 405-416. DOI «https://doi.org/10.29312/remexca.v9i2.1081»

Salazar Montes, A.M.; Sandoval Rodríguez, A.S. & Armendáriz Borunda, J.S. (2013). Biología molecular: fundamentos y aplicaciones en las ciencias de la salud (p. 322). México: McGraw-Hill Interamericana Editores S.A. de C.V. ISBN 978-607-15-0912-3.

Sánchez, M.A.; Villegas-Estrada, B. & Valencia-Jiménez, A. (2020). Evaluación de métodos para la inoculación y diagnóstico del virus del mosaico del pepino (CMV). Biotecnología en el Sector Agropecuario y Agroindustrial, 19(1): 92-104. DOI «https://doi.org/10.18684/bsaa(19)92-104»

Santiago, G.A.; Vergne, E.; Quiles, Y.; Cosme, J.; Vazquez, J.; Medina, J.F.; Medina, F.; Colón, C.; Margolis, H. & Muñoz-Jordán, J.L. (2013). Analytical and clinical performance of the CDC Real Time RT-PCR assay for detection and typing of dengue virus. PLoS Neglected Tropical Diseases, 7(7): e2311. DOI «https://doi.org/10.1371/journal.pntd.0002311»

Tamay de Dios, L.; Ibarra, C. & Velasquillo, C. (2013). Fundamentos de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) y de la PCR en tiempo real. Investigación en Discapacidad, 2(2): 70-78. Recuperado de «https://www.medigraphic.com/pdfs/invdis/ir-2013/ir132d.pdf»

Todo Diagnóstico. (2019, junio 19). Biología molecular: pasado, presente y futuro. Todo Diagnóstico - Investigación y compilación [Website]. Consultado el 10 de enero del 2022 en «https://www.tododiagnostico.com/diagnostico/historia-de-la-biologia-molecular/»

Vásquez Rodriguez, E.P.; Guadrón Meléndez, A.A.; Cruz Aguilar, R.J. & Cuadra Zelaya, T.E. (2021). Factores relevantes sobre el ensayo RT-PCR para la detección de SARS-CoV-2, virus causante del COVID-19. Alerta, Revista Científica del Instituto Nacional de Salud, 4(1): 31-39. DOI «https://doi.org/10.5377/alerta.v4i1.10060»

Villalobo Polo, E. (2020, marzo 24). ¿Cómo se detecta si un paciente está infectado por coronavirus?: diagrama resumido de la detección (ilustración). The Conversation [Website]. Consultado en «https://theconversation.com/como-se-detecta-si-un-paciente-esta-infectado-por-coronavirus-134003»

Zardoya, R. (2019, marzo). 35 años de la PCR, la técnica que revolucionó la biología molecular. Boletín de la Sociedad Española de Bioquímica y Biología Molecular (SEBBM). Recuperado de «http://hdl.handle.net/10261/248382»

Downloads

Published

2022-05-13

Issue

Section

Artículos

How to Cite

Padrón López, R. M., Hernández Marín, A., & Lesher Gordillo, J. M. (2022). HISTORY AND APPLICATIONS OF THE POLYMERASE CHAIN REACTION IN CLINICAL DIAGNOSIS. Kuxulkab’, 28(61), 23-32. https://doi.org/10.19136/kuxulkab.a28n61.4593

Similar Articles

1-10 of 283

You may also start an advanced similarity search for this article.

Most read articles by the same author(s)

1 2 > >>