PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GENÉTICA E MELHORAMENTO DE PLANTAS LGN 5799 – Seminários em Genética e Melhoramento de Plantas Departamento de Genética Avenida Pádua Dias, 11 - Caixa Postal 83, CEP: 13400-970 - Piracicaba - SP http://www.genetica.esalq.usp.br/semina.php EXPRESSÃO GÊNICA E DIAGNÓSTICOS. APLICAÇÕES DO PCR EM TEMPO REAL O PCR consiste em amplificar cópias de DNA “in vitro”, usando os elementos básicos do processo de replicação natural do DNA. É o método para rápida amplificação de seqüências específicas de DNA. A localização da seqüência alvo é feita pelos iniciadores, que são oligonucleotídeos com 20-24 bases usualmente seletivos o suficiente para localizar um sítio único em um genoma de alta complexidade. Cada uma das novas fitas de DNA extendidas a partir dos iniciadores serve como molde para a síntese de uma nova fita, isso garante o aumento exponencial do número de novas fitas. O PCR convencional não apresenta valores quantitativos, por isso foi desenvolvido o PCR em tempo real, que é uma técnica descrita como quantitativa porque consegue realizar a avaliação do número de moléculas produzidas a cada ciclo. As características relevantes do PCR em tempo real são rapidez, especificidade, sensibilidade e quantificação. A amplificação é dividida em 3 fases: a linha basal na qual não há produtos de PCR suficientes para detectar fluorescência, a fase log em que a quantidade de produtos de PCR dobra a cada ciclo e a fase platô onde não há mais aumento no número de produtos. No PCR em tempo real existem dois métodos de quantificação: a detecção não-específica e a específica. O Syber Green é o exemplo mais utilizado de detecção não-específica, no qual fluoróforos fluorescentes se ligam à fita-dupla de DNA, emitindo fluorescência. O TaqMan e o Molecular Beacon são sondas altamente específicas a seqüência alvo, liberando fluorescência apenas na presença do produto de PCR de interesse. Eles são capazes de realizar reações múltiplas, detectando diferentes patógenos de plantas em uma mesma reação, por exemplo. O PCR em tempo real pode ser utilizado para diversas aplicações, tais como: quantificação do número de cópias de transgênicos, resistência à PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GENÉTICA E MELHORAMENTO DE PLANTAS LGN 5799 – Seminários em Genética e Melhoramento de Plantas Departamento de Genética Avenida Pádua Dias, 11 - Caixa Postal 83, CEP: 13400-970 - Piracicaba - SP http://www.genetica.esalq.usp.br/semina.php fungicida, contaminação de alimentos, identificação de organismos geneticamente modificados, detecção e quantificação de patógenos, entre outros. Diagnósticos baseados no DNA estão em enorme crescimento no estudo de plantas, e as características de especificidade e sensibilidade do PCR em tempo real abrirão novas oportunidades para pesquisa sobre interações patógeno-hospedeiro, OGM, diagnósticos pré-sintomáticos, etc. Limitações do PCR em tempo real devido ao seu alto custo podem ser compensadas pela utilização rotineira e para diferentes práticas. Referências • Gachon C, Mingam A, Charrier B, 2004. Real – time PCR: what relevance to plant studies? J Exp Bot 55: 1445-1454. • Korimbocus J, Coates D, Barker I, Boonham N, 2002. Improved detection of Sugarcane yellow leaf virus using a real – time fluorescent (TaqMan) RT – PCR assay. J Virol Methods 103: 109-120. • Lee SH, Kim JK, Yi BY, 2007. Detection methods for biotech cotton MON 15985 e MON 88913 by PCR. J Agric Food Chem 55: 3351-3357. • Luo Y, Ma Z, Michailides TJ, 2007. Quantification of allele E198A in beta-tubulin conferring benzimidazole resistance in Monilinia fructicola using real - time PCR. Pest Manag Sci 63: 1178-1184. • McCartney HA, Foster SJ, Fraaije BA, Ward E, 2003. Molecular diagnostics for fungal plant pathogens. Pest Manag Sci 59: 129-142. • Schaad NW, Frederick RD, 2002. Real-time PCR and its application for rapid plant disease diagnostics. J Plant Pathol 24: 250-258. • Yang L, Ding J, Zhang C, Jia J, Weng H, Liu W, Zhang D, 2005. Estimating the copy number of transgenes in transformed rice by real time quantitative PCR. Plant Cell Rep 23: 759-763.