PCRprosessiin

PCRprosessiin viittaa polymeeriketjureaktion (PCR) in vitro -menetelmä, jolla tietty DNA-alue monistuu nopeassa tahdissa. Menetelmällä voidaan pienestäkin lähtömäärästä saada suuria määriä kyseistä segmenttiä. Tärkeimpiä tekijöitä ovat DNA-matriisi, kaksi aluketta (primerit), DNA-polymerase sekä dNTP:ta, jotka toimivat rakennuspalikoina. Reaktiokomponentteja täydennetään sopivalla buffersysteemillä ja lämpötilojen hallinnalla.

Prosessi etenee toistuvina sykloina, joissa kolme perusvaihetta toistuvat seuraavasti: denaturaatio, jolloin reaktio lämmitetään noin 94–98 °C:n lämpötilassa ja kaksijuosteinen DNA eristetään yksijuosteiseksi; annealing-vaihe, jossa lämpötila alennetaan yleensä noin 50–65 °C:een, jotta alukkeet kiinnittyvät kohdejaksoon; pidentyminen, jossa lämpötila noin 68–72 °C:ssa mahdollistaa DNA-polymeraasin uuden DNA-ketjun rakentamisen alkusijain mukaan. Yhteensä sykliä voidaan toistaa useita kymmeniä tai jopa satoja kertoja, jolloin tarkoitusperäisestä alueesta syntyy eksponentiaalinen määrä kopioita.

PCR:ää voidaan käyttää monin tavoin, kuten perinteiseen end-point PCR:iin sekä reaaliaikaiseen PCR:iin (qPCR), jossa fluoresoiva signaali mitataan jokaisen sykliin aikana ja jonka avulla voidaan kvantitoida lähtömäärä. Sovelluksia ovat kliininen diagnostiikka, rikostekniikka, elintarviketurvallisuus sekä molekyylibiologia ja genetiikka.

Käyttöön liittyy haasteita, kuten kontaminaatioiden välttäminen, primereiden suunnittelun rajoitteet, reaktiivien inhibtiot sekä mahdollista virheellistä negatiivisuutta tai positiivisuutta. PCR:n kehitti 1980-luvulla Kary Mullis, ja se on sittemmin muodostunut tutkimus- ja diagnostiikkakäytännön kulmakiviksi.