Die Polymerase-Kettenreaktion (PCR) ist eine molekularbiologische Technik zur Amplifikation spezifischer DNA-Fragmente. Es kann als eine besondere Form der DNA-Replikation außerhalb eines lebenden Organismus angesehen werden. Das Hauptmerkmal der PCR ist ihre Fähigkeit, Spurenmengen an DNA deutlich zu erhöhen.
Überblick über einen Polymerase-Kettenreaktionszyklus
Bild von Bioninja
Was ist der Thermocycling-Prozess bei der PCR?
Die PCR besteht aus drei grundlegenden Schritten:
1. Denaturierung der Template-DNA: Die Template-DNA wird für eine bestimmte Zeit auf etwa 93 °C erhitzt, wodurch sich die doppelsträngige DNA in Einzelstränge trennt und sie für die Primerbindung im nächsten Reaktionszyklus vorbereitet.
2. Annealing von Template-DNA und Primern: Nach der Denaturierung wird die Temperatur auf etwa 55 °C gesenkt, sodass die Primer an die komplementären Sequenzen auf der einzelsträngigen Template-DNA binden können.
3. Verlängerung der Primer: Bei 72 °C wird der DNA-Template-Primer-Komplex mit Hilfe der DNA-Polymerase (wie Taq-DNA-Polymerase) verlängert, wobei dNTPs als Substrate verwendet werden, um einen neuen komplementären Strang basierend auf der Template-DNA zu synthetisieren.
Durch die Wiederholung der Denaturierungs-, Annealing- und Verlängerungsprozesse werden mehr „semikonservative Replikationsstränge“ erzeugt, die als Vorlagen für nachfolgende Zyklen dienen können. Jeder Zyklus dauert etwa 2 bis 4 Minuten, sodass das Zielgen innerhalb von 2 bis 3 Stunden millionenfach amplifiziert werden kann.
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 24.09.2024