(2003. augusztus)

A polimeráz láncreakció (PCR) számos alkalmazás fontos eszköze. Használható például DNS-minták felerősítésére, ha nincs elég DNS az elemzéshez (pl. bűnügyi helyszínről származó DNS-minta, régészeti minták), egy érdekes gén azonosításának módszereként, vagy betegségek tesztelésére.

A módszer speciálisan tervezett primereket használ, amelyek komplementárisak a felerősítendő szekvenciával. A primerek kiindulási pontot biztosítanak a DNS-nek egy DNS-polimeráz (általában Taq vagy Pfu polimeráz) általi meghosszabbításához. Az amplifikáció ciklikusan történik. Először a DNS-mintát felmelegítjük, hogy a kettős szálakat szétválasszuk. A mintát lassan lehűtjük, lehetővé téve a primerek megkötését. Ezután a mintát 72 °C-on inkubáljuk, hogy a DNS-polimeráz meg tudja hosszabbítani a primereket, és így egy hosszú komplementer DNS-szálat hozzon létre. Ily módon egy kettős DNS-szálból 2, 2-ből 4, 4-ből 8 és így tovább.

A PCR kiváló bemutatása ezen az oldalon található.

Hogyan használják a PCR-t?

A PCR az orvosi diagnosztika fontos eszközévé vált. A PCR képes kimutatni és azonosítani az olyan fertőzéseket okozó baktériumokat és vírusokat, mint a tuberkulózis, a klamídia, a vírusos agyhártyagyulladás, a vírusos hepatitis, a HIV, a citomegalovírus és sok más. Miután egy adott organizmus DNS-éhez primereket terveztek, a PCR segítségével a kórokozó jelenlétének vagy hiányának kimutatása a beteg vérében vagy szöveteiben egyszerű kísérlet.

A PCR-t a genetikai vizsgálatokban is használják, annak megállapítására, hogy a betegek hordoznak-e olyan genetikai mutációt, amelyet továbbadhatnak gyermekeiknek (pl. a cisztás fibrózist okozó mutációt), vagy a betegeknél maguknál a betegség kockázatának meghatározására (pl. a BRCA1 gén mutációja hajlamosít egy nőt mell- vagy petefészekrákra). A PCR-t a gén felerősítésére használják, amelyet aztán szekvenálnak a mutációk keresésére.

A PCR-t használják a genomszekvenálásban, beleértve a Human Genome Projectet is. Véletlenszerű primerek (nem egy adott szekvencia) használatával egy szervezet teljes genomja darabonként amplifikálható. Miután a darabokat felerősítették, szekvenálni kell őket, majd újra összerakni, hogy meghatározzák a genomszekvenciát.

A tudósok ősi mintákon végzett PCR segítségével információt gyűjthetnek az evolúciós kapcsolatokról. A különböző rokon szervezetek génjeit felerősítik, szekvenálják, majd elemzik a hasonlóságokat/különbségeket. Ha két élőlény genetikai szekvenciája nagyon hasonló, akkor nagy valószínűséggel közeli rokonok.

(Art by Fan Sozzi)