PCR alebo polymerázová reťazová reakcia je technika používaná na amplifikáciu sekvencií DNA.Prvýkrát ho vyvinul v 80. rokoch 20. storočia Kary Mullis, ktorý za svoju prácu získal v roku 1993 Nobelovu cenu za chémiu.PCR spôsobila revolúciu v molekulárnej biológii a umožnila výskumníkom amplifikovať DNA z malých vzoriek a podrobne ju študovať.
PCR je trojkrokový proces, ktorý prebieha v tepelnom cykléri, stroji, ktorý dokáže rýchlo zmeniť teplotu reakčnej zmesi.Tri kroky sú denaturácia, žíhanie a predlžovanie.
V prvom kroku, denaturácii, sa dvojvláknová DNA zahreje na vysokú teplotu (zvyčajne okolo 95 °C), aby sa prerušili vodíkové väzby, ktoré držia tieto dve vlákna pohromade.Výsledkom sú dve jednovláknové molekuly DNA.
V druhom kroku, anelácii, sa teplota zníži na približne 55 °C, aby sa umožnilo primérom anelovať ku komplementárnym sekvenciám na jednovláknovej DNA.Priméry sú krátke kúsky DNA, ktoré sú navrhnuté tak, aby zodpovedali požadovaným sekvenciám na cieľovej DNA.
V treťom kroku, predlžovaní, sa teplota zvýši na približne 72 °C, aby umožnila Taq polymeráze (typ DNA polymerázy) syntetizovať nové vlákno DNA z primerov.Taq polymeráza je odvodená z baktérie, ktorá žije v horúcich prameňoch a je schopná odolávať vysokým teplotám používaným pri PCR.
Po jednom cykle PCR sú výsledkom dve kópie cieľovej sekvencie DNA.Opakovaním troch krokov počas niekoľkých cyklov (zvyčajne 30-40) sa počet kópií cieľovej sekvencie DNA môže zvýšiť exponenciálne.To znamená, že aj malé množstvo počiatočnej DNA môže byť amplifikované, aby sa vytvorili milióny alebo dokonca miliardy kópií.
PCR má množstvo aplikácií vo výskume a diagnostike.Používa sa v genetike na štúdium funkcie génov a mutácií, v súdnom lekárstve na analýzu dôkazov DNA, pri diagnostike infekčných chorôb na zistenie prítomnosti patogénov a v prenatálnej diagnostike na skríning genetických porúch u plodov.
PCR bola tiež prispôsobená na použitie v mnohých variáciách, ako je kvantitatívna PCR (qPCR), ktorá umožňuje meranie množstva DNA a PCR s reverznou transkripciou (RT-PCR), ktorú možno použiť na amplifikáciu sekvencií RNA.
Napriek mnohým aplikáciám má PCR svoje obmedzenia.Vyžaduje znalosť cieľovej sekvencie a návrhu vhodných primerov a môže byť náchylný na chyby, ak nie sú reakčné podmienky správne optimalizované.Avšak pri starostlivom experimentálnom dizajne a realizácii zostáva PCR jedným z najsilnejších nástrojov v molekulárnej biológii.
Čas odoslania: 22. februára 2023