Eine in vitro enzymatische Methode, die ein spezifiziertes DNA-Fragment durch iterative Zyklen von Denaturierung, Primer-Annealing und Extension mithilfe einer hitzestabilen DNA-Polymerase und sequenzspezifischer Primer exponentiell vervielfältigt.

Prinzip

Gezielte exponentielle Amplifikation wird durch wiederholtes thermisches Zyklisieren erreicht, das Matrizenstränge trennt, Primern Bindung erlaubt und die Polymerase die Primer verlängert; Spezifität wird durch Primersequenz und Reaktionsbedingungen bestimmt.

Demonstration

Amplifikation eines diagnostischen bakteriellen Gens aus einem klinischen Abstrich: Primer, die ein 200 bp-Lokus umschließen, werden in 30 thermischen Zyklen verwendet, um Millionen Kopien zu erzeugen, die durch Gel-Elektrophorese oder Fluoreszenz nachweisbar sind.

Fehlanwendung

Ein positives Ergebnis als Beweis für lebensfähige Organismen oder quantitative Häufigkeit deuten ohne Kontrollen; Kontamination nicht kontrollieren, unspezifische Primer verwenden oder Fehlpriming zulassen, was zu falsch-positiven oder artefaktischen Banden führt.

Konsequenz

Ermöglicht die empfindliche Nachweisführung spezifischer DNA-Sequenzen aus geringen Probenmengen, Routinen für Klonierung, Genotypisierung und viele nachgelagerte molekulare Arbeitsabläufe, sofern Kontrollen und Validierung eingesetzt werden.

Umkehrung

Ohne Primerspezifität oder thermisches Zyklisieren (z. B. zufällige Amplifikation oder isotherme nicht-spezifische Polymerase-Reaktionen) versagt die zielgerichtete exponentielle Amplifikation und die Ergebnisse sind nichtselektiv oder von geringer Treue.

Abgrenzung

Gilt für die Amplifikation von DNA-Zielen in vitro unter Verwendung sequenzgeführter Primer und einer Polymerase, die thermisches Zyklisieren toleriert; schließt isotherme Amplifikationsmethoden, direkte RNA-Detektion ohne Reverse Transkription und nicht-enzymatische Nukleinsäuretests aus.

Semantische Spannung

Spannung zwischen der Auffassung von PCR als quantitativer Messung versus einem qualitativen Amplifikationsassay; Überschneidung mit isothermen Amplifikationsmethoden, die ähnliche Zwecke erfüllen, sich aber mechanistisch unterscheiden.

Synthese

PCR ist ein Verfahren zur Erzeugung großer Kopienzahlen einer definierten DNA-Sequenz durch Primer-gesteuerte enzymatische Verlängerung über iterative thermische Zyklen und ermöglicht so Detektion und Manipulation von Nukleinsäuren.