PCR - Polymerase-Kettenreaktion

Die Polymerase-Kettenreaktion (PCR) ist ein künstliches Verfahren zur gezielten Vervielfältigung von DNA-Abschnitten. Diese Methode findet breite Anwendung in verschiedenen Bereichen wie medizinischen Tests, Vaterschaftstests und der Untersuchung des genetischen Fingerabdrucks bei Kriminalverbrechen.

Highlight: Bei der PCR werden nicht komplette DNA-Doppelstränge vervielfältigt, sondern nur zuvor festgelegte Teilabschnitte, die durch künstlich synthetisierte Primer präzise bestimmt werden.

Der PCR-Zyklus besteht aus drei Hauptphasen:

1. Denaturierung: Die DNA wird auf ca. 94°C erhitzt, wodurch sich die Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den komplementären Basen auflösen und die DNA in Einzelstränge auftrennt.

2. Hybridisierung (auch Annealing genannt): Bei 50-60°C lagern sich die spezifischen Primer an die 3'-Enden der DNA-Einzelstränge an. Hierbei gilt das Prinzip der Komplementarität.

Definition: Komplementarität bedeutet, dass sich die Basen Adenin mit Thymin und Cytosin mit Guanin paaren.

3. Polymerisation (auch Elongation genannt): Die Temperatur wird auf etwa 68-72°C erhöht. DNA-Polymerasen beginnen an den Primern mit der Anlagerung komplementärer Basen von 3' nach 5'.

Vocabulary: Taq-Polymerase ist ein häufig verwendetes hitzestabiles Enzym, das die DNA-Synthese während der PCR katalysiert.

Am Ende eines Zyklus sind aus zwei DNA-Einzelsträngen zwei DNA-Doppelstränge entstanden. Dieser Prozess wird in mehreren Zyklen wiederholt, um die gewünschte DNA-Menge zu erhalten.