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Lexikon Biologie

PCR

PCR ist die (gebräuchliche) Abkürzung für polymerase chain reaction (Polymerase Kettenreaktion).

PCR ist eine Methode, die in der Gentechnologie zur Vervielfältigung von DNA-Abschnitten eingesetzt wird. Hierzu wird eine doppelsträngige DNA denaturiert und in die Einzelstränge gespalten. Nach Abkühlung hybridisieren zugesetzte Primer (künstliche Oligonucleotide) mit den  komplementären Basensequenzen des gesuchten DNA-Abschnitts (Annealing). Anschließend wird die Temperatur auf 75 °C erhöht und eine hitzestabile (bakterielle)  DNA-Polymerase zugesetzt. Die DNA-Polymerase stellt nun die Kopie der Ausgangs-DNA her. Am Ende dieser Synthese sind aus einem Doppelstrang DNA zwei identische Doppelstränge geworden. Nun wird dieser Zyklus (Denaturierung – Primer-Annealing – DNA-Synthese) 30- bis 40-mal wiederholt, wobei es jedes Mal zu einer Verdopplung der  gewünschten DNA kommt, sodass eine millionenfache Anreicherung resultiert.

Entscheidender Vorteil der PCR-Methode ist, dass das zu vervielfältigende Stück DNA nicht in  gereinigter Form vorliegen muss und dass kleinste DNA-Spuren genügen, um ausreichende Mengen eines zu untersuchenden Abschnitts zu erzeugen. In der Gentechnik ist  die PCR heute ein Standardverfahren zur Vermehrung von DNA. In der  Medizin dient die PCR zur Diagnose von Gendefekten (auch in der pränatalen Diagnostik) sowie zur raschen Identifikation von Krankheitserregern; PCR-Tests für HIV, das  Hepatitis-B-Virus, Chlamydien und zahlreiche weitere Krankheitserreger sind heute Routinemethoden in der medizinischen Diagnostik.

In der Evolutionsbiologie wird die PCR zur Ermittlung von  Verwandtschaftsbeziehungen und Abstammungslinien verwendet. Weitere Anwendungsgebiete sind die Archäologie und die forensische Medizin (DNA-Spuren).

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