PCR是一種在試管中制備特定DNA區域的拷貝技術，PCR依賴于熱穩定DNA聚合酶Taq聚合酶，并且需要專門針對DNA區域設計的DNA引物。在PCR儀中，反應通過一系列溫度變化重復循環，這允許產生許多拷貝的目標區域。PCR儀具有許多研究和實際應用，它通常用于DNA克隆，醫學診斷和DNA的法醫分析。
1、什么是PCR
PCR是一種常用的實驗室技術，用于制作特定DNA區域的更多拷貝，這個DNA區域可以是實驗者感興趣的任何東西。例如，它可能是研究人員想要理解的基因，或者是法醫科學家用來將現場DNA與相匹配的遺傳標記。通常，PCR的目標是制備足夠的靶DNA區域，使其可以以其他方式分析或使用。例如通過PCR擴增的DNA可以被送去測序，通過凝膠電泳可視化，或克隆到質粒中用于進一步的實驗。PCR用于生物學和醫學的許多領域，包括分子生物學研究，醫學診斷，甚至生態學的一些分支。
2、Taq聚合酶
與生物體中的DNA復制一樣，PCR需要使用現有鏈作為模板的DNA聚合酶，來制造新的DNA鏈。通常用于PCR的DNA聚合酶稱為Taq聚合酶，在分離它的耐熱細菌之后。DNA聚合酶非常穩定，并且活躍。這種熱穩定性使Taq聚合酶成為PCR的理想選擇。
3、PCR引物
與其他DNA聚合酶一樣，Taq聚合酶只有在給予引物時才能產生DNA，引物是一個短序列的核苷酸，為DNA合成提供了一個起點。在PCR反應中，實驗者通過選擇的引物，確定將被復制或擴增的DNA區域。PCR引物是單鏈DNA的短片段，在每個PCR反應中使用兩個引物，并且它們被設計成使位于靶區域的側翼。也就是說，被賦予序列，使它們與模板DNA的相反鏈結合，就在要復制的區域的邊緣，引物通過互補堿基配對與模板結合。
4、PCR的反應步驟
PCR反應的關鍵成分是Taq聚合酶，引物，模板DNA和核苷酸。將這些成分與酶所需的輔助因子一起裝配在管中，并重復的加熱和冷卻循環使DNA合成。
基本步驟是變性，退火及擴展。反應時間取決于被復制的DNA區域的長度。如果反應有效，目標區域可以從一個或幾個副本變為數十億個。它不僅僅是每次都用作模板的原始DNA，而且在一輪中制造的新DNA可以作為下一輪DNA合成的模板。有拷貝的引物和Taq聚合酶分子在反應中漂浮，在每輪循環中DNA分子的數量可以大致加倍。
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