Theorie:
Die Polymerase Chain Reaction ist eine zyklische Reaktion mit \(3\) Hauptschritten, die meist \(30\) bis \(40\) mal wiederholt werden:
- Denaturierung bei \(95\)° C (1 min): Indem die DNS in kurzer Abständen erhitzt und abgekühlt wird, kann man beide DNS-Stränge voneinander trennen.
- Hybridisierung bei ca. \(54\)° C (45 s) mit einem Primer (\(20-30\) Basen), komplementär zum gewünschten DNA-Abschnitt. Durch den Primer erkennt die Polymerase wo sie mit der Neubildung von DNS beginnen muss.
- Polymerisierung bei \(72\)° C (2 min) und Verlängerung des Komplementärstrangs durch eine hitzestabile DNA-Polymerase (stammt von Thermus aquaticus, einem thermophilen Bakterium aus heißen Quellen des Yellowstone National Parks).
Dabei werden von beiden Strängen identische Kopien produziert. Zu Beginn ist eine Kopie des DNA-Strangs vorhanden, nach einem Zyklus \(2\), dann \(4\), dann \(8\) usw.; nach \(30\) Zyklen sind \(2^{30}=1 073 741 824\) Kopien entstanden. Dies kann zum derzeitigen Stand der Technik (2006) in ca. 15 Minuten erledigt werden.
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Drei Schritte der Polymerase Chain Reaction
Wichtig!
Die PCR dient der Herstellung von Kopien von DNS-Abschnitten. Dabei wird das Enzym DNS-Polymerase verwendet.
Quellen:
Ruso, Bernhart. 2011. BIOLOGIE. Skriptum. Wien: Dr. Roland GmbH, 2011. 3.Auflage
http://www.biokurs.de/skripten/13/bs13-10.htm