polymeraseketenreactie

De polymeraseketenreactie (PCR) is een moleculaire biologie-techniek waarmee specifieke DNA-segmenten uit een kleine hoeveelheid materiaal in exponentiële aantallen kunnen worden vermenigvuldigd. Door cyclische temperatuurveranderingen en de werking van een thermostabiele DNA-polymerase kan een doelgebied tussen twee primers vele miljoenen kopieën groeien, waardoor analyse en diagnostiek sneller en gevoeliger worden.

Hoe het werkt: een PCR-mengsel bevat template-DNA, twee primers, nucleotiden, een thermostabiele polymerase en een buffer met Mg2+. Bij denaturatie scheiden de dubbele strengen (ongeveer 94–95°C); bij annealing binden de primers (ongeveer 45–65°C); bij elongatie synthetiseert de polymerase nieuwe DNA-strengen (ongeveer 72°C). Een cyclus verdubbelt het doelgebied en wordt doorgaans 25–35 keer herhaald.

Varianten en toepassingen: Real-time PCR (qPCR) meet de amplificatie tijdens het proces; reverse-transcriptase PCR (RT-PCR) detecteert RNA door omzetting naar DNA; digitale PCR, multiplex- en nested-PCR vergroten de toepasbaarheid. PCR wordt veel gebruikt in klinische diagnostiek (pathogenen en genetische aandoeningen), forensisch onderzoek, en voorbereiding van sequencing.

Geschiedenis en overwegingen: PCR werd in de jaren tachtig ontwikkeld door Kary Mullis; hij ontving de Nobelprijs voor Scheikunde in 1993 voor de ontwikkeling van de methode. Ondanks de voordelen kent PCR ook beperkingen, zoals gevoeligheid voor contaminatie en afhankelijkheid van goed ontworpen primers; resultaten vereisen passende controles.