PCR, eller polymerasekædereaktion, er en teknik, der bruges til at amplificere DNA-sekvenser.Det blev først udviklet i 1980'erne af Kary Mullis, som blev tildelt Nobelprisen i kemi i 1993 for sit arbejde.PCR har revolutioneret molekylærbiologien, hvilket gør det muligt for forskere at amplificere DNA fra små prøver og studere det i detaljer.
PCR er en tre-trins proces, der foregår i en termisk cycler, en maskine, der hurtigt kan ændre temperaturen på en reaktionsblanding.De tre trin er denaturering, annealing og forlængelse.
I det første trin, denaturering, opvarmes det dobbeltstrengede DNA til en høj temperatur (normalt omkring 95°C) for at bryde hydrogenbindingerne, der holder de to strenge sammen.Dette resulterer i to enkeltstrengede DNA-molekyler.
I det andet trin, annealing, sænkes temperaturen til omkring 55°C for at tillade primerne at anneale til de komplementære sekvenser på det enkeltstrengede DNA.Primere er korte stykker DNA, der er designet til at matche sekvenserne af interesse på mål-DNA'et.
I det tredje trin, forlængelse, hæves temperaturen til omkring 72°C for at tillade Taq-polymerasen (en type DNA-polymerase) at syntetisere en ny DNA-streng fra primerne.Taq-polymerasen er afledt af en bakterie, der lever i varme kilder og er i stand til at modstå de høje temperaturer, der bruges i PCR.
Efter én PCR-cyklus er resultatet to kopier af mål-DNA-sekvensen.Ved at gentage de tre trin i et antal cyklusser (typisk 30-40), kan antallet af kopier af mål-DNA-sekvensen øges eksponentielt.Dette betyder, at selv en lille mængde start-DNA kan amplificeres til at producere millioner eller endda milliarder af kopier.
PCR har adskillige anvendelser inden for forskning og diagnostik.Det bruges i genetik til at studere funktionen af gener og mutationer, i retsmedicin til at analysere DNA-beviser, i infektionssygdomsdiagnose for at påvise tilstedeværelsen af patogener og i prænatal diagnose til at screene for genetiske lidelser hos fostre.
PCR er også blevet tilpasset til brug i en række variationer, såsom kvantitativ PCR (qPCR), som gør det muligt at måle mængden af DNA og revers transkription PCR (RT-PCR), som kan bruges til at amplificere RNA-sekvenser.
På trods af sine mange applikationer har PCR begrænsninger.Det kræver viden om målsekvensen og designet af passende primere, og det kan være tilbøjeligt til at fejle, hvis reaktionsbetingelserne ikke er optimeret korrekt.Men med omhyggelig eksperimentel design og udførelse forbliver PCR et af de mest kraftfulde værktøjer inden for molekylærbiologi.
Indlægstid: 22-2-2023