Theorie:
Die Polymerase Chain Reaction ist eine zyklische Reaktion mit \(3\) Hauptschritten, die meist \(30\) bis \(40\) mal wiederholt werden:
- Denaturierung bei \(95\)° C (1 min): Indem die DNS in kurzer Abständen erhitzt und abgekühlt wird, kann man beide DNS-Stränge voneinander trennen.
- Hybridisierung bei ca. \(54\)° C (45 s) mit einem Primer (\(20-30\) Basen), komplementär zum gewünschten DNA-Abschnitt. Durch den Primer erkennt die Polymerase wo sie mit der Neubildung von DNS beginnen muss.
- Polymerisierung bei \(72\)° C (2 min) und Verlängerung des Komplementärstrangs durch eine hitzestabile DNA-Polymerase (stammt von Thermus aquaticus, einem thermophilen Bakterium aus heißen Quellen des Yellowstone National Parks).
Dabei werden von beiden Strängen identische Kopien produziert. Zu Beginn ist eine Kopie des DNA-Strangs vorhanden, nach einem Zyklus \(2\), dann \(4\), dann \(8\) usw.; nach \(30\) Zyklen sind \(2^{30}=1 073 741 824\) Kopien entstanden. Dies kann zum derzeitigen Stand der Technik (2006) in ca. 15 Minuten erledigt werden.
Drei Schritte der Polymerase Chain Reaction
Wichtig!
Die PCR dient der Herstellung von Kopien von DNS-Abschnitten. Dabei wird das Enzym DNS-Polymerase verwendet.
Quellen:
Ruso, Bernhart. 2011. BIOLOGIE. Skriptum. Wien: Dr. Roland GmbH, 2011. 3.Auflage
http://www.biokurs.de/skripten/13/bs13-10.htm