Was ist polymerase-kettenreaktion?

Die Polymerase-Kettenreaktion, auch PCR genannt, ist eine biochemische Methode zur Vervielfältigung bestimmter Abschnitte der DNA. Sie wurde 1983 von Kary Mullis entwickelt und hat seitdem in der Genetik und Molekularbiologie eine große Bedeutung erlangt.

Bei der PCR wird die DNA in einer Reaktionslösung in den einzelnen Schritten denaturiert, annealiert und synthetisiert, um eine exponentielle Amplifikation des gewünschten DNA-Bereichs zu erreichen.

Die PCR besteht aus drei Hauptschritten:

1. Denaturierung: Die Reaktionslösung wird auf hohe Temperaturen erhitzt, um die Doppelstränge der DNA aufzutrennen und denaturieren.

2. Annealing (Anlagerung): Die Temperatur wird gesenkt, damit die DNA-Primer, kurze künstlich hergestellte DNA-Stücke, sich an die spezifischen Bereiche der Ziel-DNA binden können.

3. Synthese: Eine DNA-Polymerase, ein Enzym, das DNA-Stränge synthetisieren kann, fügt freie Nukleotide entlang der DNA-Vorlage ein und vervollständigt so den entstehenden DNA-Strang.

Nach diesen Schritten wird der Prozess wiederholt, wodurch sich die Anzahl der DNA-Kopien exponentiell erhöht. Innerhalb weniger Stunden können Millionen oder sogar Milliarden der gewünschten DNA-Sequenz hergestellt werden.

PCR wird in verschiedenen Bereichen der Biologie angewendet, wie zum Beispiel in der Genanalyse, der forensischen DNA-Analyse, der Medizin, in der Entwicklung von Impfstoffen und in der Landwirtschaft. Es ermöglicht eine schnelle, effiziente und hochspezifische Amplifikation von DNA, was es zu einem leistungsstarken Werkzeug in der Molekularbiologie gemacht hat.