Razvil leta 1983, je proces PCR omogočil izvajanje sekvenciranja DNK in identificiral red nukleotidov v posameznih genih.
Metoda uporablja termično kolo ali ponavljajoče segrevanje in hlajenje reakcije za taljenje in replikacijo DNA. Ko se PCR nadaljuje, se "nova" DNK uporabi kot predloge za replikacijo in se nadaljuje verižna reakcija, ki eksponentno ojača predlogo DNA.
Tehnologije PCR se uporabljajo na številnih področjih biotehnologije, vključno z beljakovinskim inženirstvom , kloniranjem, forenzikom (DNA prstni odtis), testiranjem očetovstva, diagnozo dednih in / ali nalezljivih bolezni ter analizo vzorcev okolja.
V forenziki je še posebej koristno PCR, ker ojačuje celo najmanjšo količino dokazov DNK. PCR lahko uporabimo tudi za analizo DNA, ki je stara na tisoče let, te tehnike pa smo uporabili za identifikacijo vsega od 800.000-letnega mamuta do mumij iz celega sveta.
Postopek PCR je naslednji:
- Inicializacija: Ta korak je potreben le za DNA polimeraze, ki zahtevajo PCR vročega začetka. Reakcijo segrejemo med 94 in 96 ° C in vzdržujemo 1-9 minut.
- Denaturacija: Če postopek ne zahteva inicializacije, je denaturacija prvi korak. Reakcija se segreva na 94-98 ° C 20-30 sekund. Vodikove vezi vzorčne DNA so motene in izdelane so enovalentne molekule DNA.
- Žarjenje: Reakcijska temperatura je nižja od 50 do 65 ° C in zadržana 20-40 sekund. Začetni učinek se prilagodi enojni verižni obliki DNA. Temperatura je zelo pomembna v tem koraku. Če je preveč vroč, se morda ne boji. Če je preveč hladno, se prašek lahko neusklajno veže. Dobra vezava se oblikuje, ko se primerjalno zaporedje tesno ujema s sekvenco predlog.
- Razširitev / raztezek: Temperatura med tem korakom je odvisna od vrste polimeraze. DNA polimeraza sintetizira povsem novo vrsto DNA.
- Končno raztezanje: Ta korak se izvede pri 70-74 ° C 5-15 minut po končnem PCR-ciklu.
- Končni prevzem: ta korak ni obvezen. Temperatura se vzdržuje pri 4-15 ° C in reagira.
Postopek je razdeljen na tri faze:
- Eksponentno povečanje: med vsakim ciklusom se podvoji izdelek (določen del DNA, ki se replicira).
- Stopnja izravnalne off: Ker DNA polimeraza izgubi aktivnost in porabi reagente, se reakcija počasi.
- Plateau: Nič več se ne kopira.