Polymerase-Kettenreaktion

Methode zur in-vitro-Amplifikation (Vermehrung) eines definierten DNA-Fragments. Mit Hilfe der PCR kann aus einer sehr geringen Menge heterogener DNA innerhalb weniger Stunden ein spezifisches DNA-Fragment millionenfach angereichert werden.

DNA wird mittels Hitze in ihre Einzelstränge zerlegt. Zwei chemisch synthetisierte Oligonucleotide (Primer) werden an die denaturierte DNA anhybridisiert (Hybridisierung). Die Sequenz dieser Primer ist so gewählt, dass sie komplementär zu jeweils einem dieser Bereiche ist, die die zu vermehrende DNA begleiten. Die so entstehenden kurzen doppelsträngigen DNA-Regionen mit den in Richtung der zu amplifizierenden DNA weisenden 3'OH-Enden der Primer sind Substrat für eine DNA-Polymerase. Unter für das Enzym günstigen Temperaturbedingungen werden die Primer mit 2-Desoxyribonucleosid-5-Phosphaten verlängert. Die entstehenden DNA-Stränge können nun als Matrize für den jeweils anderen Primer dienen. Wiederholte Hitzedenaturierungen der DNA-Doppelstränge, Anhybridisierung der Primer und Verlängerung durch DNA-Polymerase (dies wird als ein Temperaturzyklus bezeichnet) führt zu einer enormen Anreicherung eines doppelsträngigen (ds-)DNA-Fragments. Nach 20 Zyklen erhält man, von einem DNA-Molekül ausgehend, etwa 1 Million Kopien.