polymerázová řetězová reakce

Polymerázová řetězová reakce (PCR, z anglického Polymerase Chain Reaction) je metoda rychlého a snadného zmnožení úseku DNA založena na principu replikace nukleových kyselin. Úseky DNA, které se mají namnožit (amplifikovat) musí být ohraničeny na začátku a na konci tzv. primery (krátkými oligonukleotidy DNA). PCR slouží k vytvoření až mnoha milionů exaktních kopií vzorového fragmentu DNA o maximální délce 10 tisíc nukleotidů, což umožňuje provést analýzu DNA i z velmi malého vzorku. K syntéze nového vlákna DNA se používá nejčastěji termostabilní DNA polymeráza bakterie Thermus aquaticus, odtud označení Taq polymeráza.

PCR probíhá v zařízení zvaném termocykler, které je zkonstruováno tak, aby dokázalo během několika sekund zvýšit nebo snížit teplotu o několik desítek stupňů Celsia.

Metody se využívá nejenom k vědeckým potřebám, ale například i ke kontrole potravin, pro zjišťování GMO a geneticky modifikovaných složek, nebo v kriminalistice při identifikaci osob.

Výsledkem PCR je obrovské množství kopií původní sekvence DNA. Metoda je tak citlivá, že dokáže odhalit i jedinou molekulu DNA ve vzorku.

polymerase chain reaction

The polymerase chain reaction (PCR) is a biochemical technology in molecular biology to amplify a single or a few copies of a piece of DNA across several orders of magnitude, generating thousands to millions of copies of a particular DNA sequence.

PCR is now a common and often indispensable technique used in medical and biological research labs for a variety of applications. These include DNA cloning for sequencing, DNA-based phylogeny, or functional analysis of genes; the diagnosis of hereditary diseases; the identification of genetic fingerprints; and the detection and diagnosis of infectious diseases.

The method relies on thermal cycling, consisting of cycles of repeated heating and cooling of the reaction for DNA melting and enzymatic replication of the DNA. Primers (short DNA fragments) containing sequences complementary to the target region along with a DNA polymerase are key components to enable selective and repeated amplification. As PCR progresses, the DNA generated is itself used as a template for replication, setting in motion a chain reaction in which the DNA template is exponentially amplified. PCR can be extensively modified to perform a wide array of genetic manipulations.

Almost all PCR applications employ a heat-stable DNA polymerase, such as Taq polymerase, an enzyme originally isolated from the bacterium Thermus aquaticus.