¿Qué equipos forman parte de un laboratorio de Biología molecular?

En el laboratorio de Biología Molecular, existe equipamiento específico del laboratorio así como equipamiento genérico, común a otros laboratorios.

Es equipamiento específico:

- El termociclador

- El equipo de electroforesis

- El documentador de geles

Termociclador.

Aparato que permite realizar los ciclos de temperaturas necesarios para la amplificación de diversas hebras de ADN en la técnica de la PCR. 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 cebadores o primers.

Desde hace unos años se ha implementado un nuevo método para cambiar la resistencia de estos termocicladores, utilizando para ello la tecnología o efecto Peltier 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 soldaduras. La corriente, propicia una transferencia de calor de una soldadura a la otra: una se enfría, mientras que la otra se calienta. Este material ofrece mayor uniformidad en la temperatura y rampas de incremento y descenso de la temperatura mucho más pronunciadas, obteniendo mejores resultados en los procesos de la PCR.

Una variante de termociclador, es el termociclador a tiempo real, que se utiliza realizar la técnica de la PCR a tiempo real. Esta última, es una variante de la reacción en cadena de la polimerasa utilizada para amplificar y simultáneamente cuantificar el producto de amplificación. La mezcla de reacción, contiene un fluoróforo que permite medir la tasa de generación de uno o más productos específicos. El termociclador a tiempo real, es un termociclador provisto de sensores de fluorescencia, que detecta la fluorescencia emitida tras excitar el fluoróforo a la longitud de onda apropiada. Dicha medición se realiza tras cada ciclo de amplificación, y es por esto que se le denomina PCR en tiempo real.

Equipo de electroforesis.

La electroforesis es una técnica de laboratorio realizada con el objetivo de separar moléculas de acuerdo con su tamaño y carga eléctrica. Es un procedimiento simple y de bajo coste, utilizado como técnica de rutina en los laboratorios. Para realizar la electroforesis es necesario contar con una matriz (gel), que puede ser de poliacrilamida o agarosa (según la resolución que queramos obtener), un tampón que aportará un determinado pH y cubeta de electroforesis, marcador de peso molecular, fuente de y un colorante fluorescente, además de un equipo de luz UV, también conocido como transiluminador.

La electroforesis se lleva a cabo aplicando un campo eléctrico en una disolución tampón de pH 7,5-7,8, en la que se sumerge el gel que contiene las muestras de ácidos nucleicos. En ese pH, las muestras tendrán carga neta negativa de manera que migrarán en función de su tamaño y su conformación tridimensional. Finalizada la electroforesis, podremos visualizar el resultado por medio del transiluminador. Cuando el gel es colocado bajo la luz UV, es posible visualizar el patrón de bandas: las moléculas más pesadas migrarán menos, permaneciendo más cerca del origen de carga, en tanto que las menos pesadas migrarán más.

Documentador de geles.

Sistema documentador para la captura de imagen y análisis de geles

Es un sistema de documentación de geles que sirve para observar, tomar fotos y analizar bandas de los geles posteriores a la electroforesis. Cuenta con un transiluminador para la visualización de los ácidos nucleicos y una cámara fotográfica para fotografiar las bandas fluorescentes de ácidos nucleicos en los geles una vez concluida la electroforesis. Está cámara irá acoplada a un software específico, que podrá mejorar la obtención de la imagen. Contará al menos con una fuente de luz UV, sobre la que se coloca el gel a analizar que contendrá las bandas de ácido nucleico teñidas con agentes intercalantes que emitirán fluorescencia al ser iluminados con luz UV.

Será equipamiento genérico:

Cabina de bioseguridad de Clase II: Importante para evitar la contaminación de reactivos y de muestras. También importante cuando se trabaja con ARN, el ácido nucleico más sensible a la acción de nucleasas, en particular. de tipo ARNasas.

Sistemas de purificación de agua: En el laboratorio de Biología Molecular, es necesario el uso de agua purificada de tipo II (Ideal para la preparación de reactivos y tampones. Es también la mejor alimentación para todos los sistemas de agua) y agua ultrapura tipo I (para resuspender los ácidos nucleicos, y para realizar la mezcla de reacción para realizar la PCR)

Espectrofotómetro: Mide la cantidad de luz absorbida por una muestra en los espectros de luz ultravioleta y visible (200 a 850 nm). Nos permite confirmar que contamos con cantidad suficiente de ácidos nucleicos (ADN/ARN) de calidad adecuada antes de llevar a cabo ensayos de PCR cuantitativa en tiempo real (qPCR) u otras técnicas. Los ácidos nucleicos, absorben luz UV debido a la presencia de bases aromáticas nitrogenadas en su estructura. La absorción de luz UV es una característica de la molécula, que es usada eficientemente para determinar su concentración y pureza. Los ácidos nucleicos tiene un máximo de absorción a una longitud de onda de 260nm. A esta longitud por lo tanto, la absorción es proporcional a la concentración. Actualmente se usan también espetrofotómetros de dimensiones reducidas, (nanodrop®) que necesitan cantidades mínimas de ácido nucleico para poder realizar una lectura de absorbancia.

Equipos utilizados en el laboratorio de biología molecular.

Sistema automático de extracción de ADN y ARN.	Termociclador.	Termociclador a tiempo Real.
Sistemas de electroforesis horizontal.	Sistemas de electroforesis vertical.	Transiluminador.
Centrífuga refrigerada.	Microcentrífuga.	Termocicladores para secuenciación.
Secuenciador.	Ultracongelador -80 ºC.	Sistema de fotodocumentación.