PCR
PCR (Polymerase-Kettenreaktion) ist eine molekularbiologische Methode zur amplifizierenden Verdopplung spezifischer DNA-Abschnitte in vitro. Sie ermöglicht die schnelle und präzise Erzeugung großer Mengen von DNA aus minimalen Ausgangsmengen.
Was ist die PCR?
Die Polymerase-Kettenreaktion (PCR) ist eine zentrale Technologie in der Molekularbiologie, die es ermöglicht, eine bestimmte DNA-Sequenz in einer Vielzahl von Kopien zu vervielfachen. Dies geschieht durch eine Reihe von thermischen Zyklen, die den Denaturierung, Annealing und Elongation von DNA entsprechen. Die Methode wurde Anfang der 1980er Jahre von Kary Mullis entwickelt und revolutionierte die DNA-Analyse.
Wie funktioniert die PCR?
Bei der PCR werden spezifische Oligonukleotidprimer verwendet, die sich an die Ziel-DNA-Sequenz binden. Mit Hilfe einer thermostabilen DNA-Polymerase, meist Taq-Polymerase, wird die DNA in einem Zyklus von etwa 20–40 Durchgängen exponentiell amplifiziert. Jeder Zyklus verdoppelt die Menge der Ziel-DNA, was eine exponentielle Verstärkung ermöglicht. Die Reaktion findet in einem Thermocycler statt, einem Gerät, das präzise Temperaturwechsel steuert.
Welche Anwendungen hat die PCR?
Die PCR wird in vielen Bereichen eingesetzt: in der klinischen Diagnostik (z. B. Nachweis von Viren wie SARS-CoV-2), in der forensischen Genetik (DNA-Profiling), in der Forschung (Genklonierung, Genexpression), in der Umweltbiologie (Nachweis von Mikroorganismen) und in der Lebensmittelkontrolle (Gentechnik-Testung). Moderne Varianten wie qPCR (quantitative PCR) und RT-PCR (Reverse Transkriptase-PCR) erweitern die Anwendungsmöglichkeiten erheblich.
Verwandte Konzepte
Zu den verwandten Konzepten gehören qPCR, RT-PCR, digital PCR, PCR-Test, DNA-Amplifikation, Taq-Polymerase, Primer, Thermocycler, Gel-Elektrophorese.