PCR-Methode: Grundlagen

Kurz: Die Polymerase-Kettenreaktion (PCR) ist eine Labormethode, mit der sich kleinste Mengen an DNA millionenfach vervielfältigen lassen. Sie bildet die Grundlage für zahlreiche Anwendungen in Medizin, Forensik und Forschung.

Genauer: Die Methode nutzt das natürliche Prinzip der DNA-Verdopplung, das auch bei der Zellteilung abläuft, und überträgt es künstlich ins Labor.

Im Detail

• Denaturierung: Durch Erhitzen auf etwa 95 Grad trennen sich die beiden DNA-Stränge und liegen einzeln vor.
• Primerbindung: Beim Abkühlen lagern sich kurze, spezifische DNA-Abschnitte, sogenannte Primer, an die Zielsequenz an und markieren den Startpunkt der Vervielfältigung.
• Elongation: Ein hitzestabiles Enzym namens DNA-Polymerase verlängert die Primer und baut dabei neue, komplementäre DNA-Stränge auf.
• Zyklische Wiederholung: Diese drei Schritte werden 20 bis 40 Mal wiederholt, wodurch sich die Menge der Zielsequenz exponentiell vervielfacht.
• Thermocycler: Spezielle Geräte steuern automatisch die präzisen Temperaturwechsel, die für die einzelnen PCR-Schritte notwendig sind.
• Diagnostische Anwendung: PCR-Tests werden genutzt, um Erbgut von Krankheitserregern wie Viren oder Bakterien hochsensitiv nachzuweisen.
• Weitere Anwendungen: Die Methode findet auch Anwendung in der Vaterschaftsbestimmung, der forensischen Spurenanalyse und der Grundlagenforschung (dna-und-rna-unterschiede, proteinbiosynthese-einfach-erklaert).