PCR, eller polymerasekjedereaksjon, er en teknikk som brukes til å amplifisere DNA-sekvenser.Den ble først utviklet på 1980-tallet av Kary Mullis, som ble tildelt Nobelprisen i kjemi i 1993 for sitt arbeid.PCR har revolusjonert molekylærbiologien, og gjort det mulig for forskere å forsterke DNA fra små prøver og studere det i detalj.
PCR er en tre-trinns prosess som foregår i en termisk syklus, en maskin som raskt kan endre temperaturen til en reaksjonsblanding.De tre trinnene er denaturering, annealing og forlengelse.
I det første trinnet, denaturering, varmes dobbelttrådet DNA opp til høy temperatur (vanligvis rundt 95°C) for å bryte hydrogenbindingene som holder de to trådene sammen.Dette resulterer i to enkeltstrengede DNA-molekyler.
I det andre trinnet, annealing, senkes temperaturen til rundt 55°C for å tillate primerne å anneale til de komplementære sekvensene på enkelttrådet DNA.Primere er korte biter av DNA som er designet for å matche sekvensene av interesse på mål-DNA.
I det tredje trinnet, utvidelse, heves temperaturen til rundt 72°C for å la Taq-polymerasen (en type DNA-polymerase) syntetisere en ny DNA-streng fra primerne.Taq-polymerasen er avledet fra en bakterie som lever i varme kilder og er i stand til å motstå de høye temperaturene som brukes i PCR.
Etter én PCR-syklus er resultatet to kopier av mål-DNA-sekvensen.Ved å gjenta de tre trinnene i et antall sykluser (typisk 30-40), kan antall kopier av mål-DNA-sekvensen økes eksponentielt.Dette betyr at selv en liten mengde start-DNA kan forsterkes for å produsere millioner eller til og med milliarder av kopier.
PCR har mange bruksområder innen forskning og diagnostikk.Det brukes i genetikk for å studere funksjonen til gener og mutasjoner, i rettsmedisin for å analysere DNA-bevis, i infeksjonssykdomsdiagnose for å oppdage tilstedeværelsen av patogener, og i prenatal diagnose for å screene for genetiske lidelser hos fostre.
PCR er også tilpasset for bruk i en rekke variasjoner, som kvantitativ PCR (qPCR), som gjør at mengden DNA kan måles og revers transkripsjons-PCR (RT-PCR), som kan brukes til å amplifisere RNA-sekvenser.
Til tross for sine mange applikasjoner, har PCR begrensninger.Det krever kunnskap om målsekvensen og utformingen av passende primere, og det kan være utsatt for feil hvis reaksjonsbetingelsene ikke er optimalisert på riktig måte.Men med nøye eksperimentell design og utførelse er PCR fortsatt et av de kraftigste verktøyene innen molekylærbiologi.
Innleggstid: 22. februar 2023