Gene kopieren, Polymerase-Kettenreaktion

Die PCR-Reaktion findet in einem sogenannten Thermocycler statt. Bild: CanStockPhoto

Polymerase-Kettenreaktion ist eine Methode, mit der die Gentechniker ein ganz bestimmtes Gen auf einem Gen-Faden (DNS) innert kurzer Zeit tausendfach kopieren.

Gentechniker kopieren DNS, damit sie genügend davon haben, um damit arbeiten zu können. Z.B. um zu untersuchen, ob es Schreibfehler im Gen hat, die eine Krankheit verursachen.

Das Gen, welches kopiert werden soll, muss schon ein bisschen bekannt sein. Der Gentechniker muss wissen, mit welchen Buchstaben es anfängt und mit welchen es aufhört.

Für die Polymerase-Kettenreaktion braucht es:

  • Primer: kurze, einsträngige DNS-Stücke, die mit dem Anfang und dem Ende des Gens identisch sind.
  • DNS-Polymerase: Enzym, welches vom Primer beginnend DNS kopieren kann.
  • Ganz viele der Bausteine A, C, G und T.
  • Ein Gerät, bei dem die Temperatur verstellt werden kann.

Primer, DNS-Polymerase und Bausteine werden in einem Röhrchen zusammen gemixt und in das Gerät gestellt.

Der Replikationszyklus:

  • 94°C: die beiden Stränge des DNS-Doppelstrangs trennen sich und es entstehen zwei Einzelstränge. (= Denaturierung).
  • 60°C: Die passenden Primer lagern sich an den Anfang und das Ende der beiden DNS-Einzelstränge (=Anlagerung).
  • 72°C: der Gen-Kopierer (DNS-Polymerase) beginnt zu arbeiten. Er startet bei den Primern und fügt einen Baustein nach dem anderern an (= Verlängerung).

Es entstehen zwei DNS-Doppelstränge, die miteinander identisch sind. Diesen Kopier-Zyklus kann man viele Male wiederholen. Aus einem Gen entstehen zwei, dann vier, dann acht und so weiter und so fort. Da ein Zyklus weniger als drei Minuten dauert, kann man in einer Stunde Tausende von Kopien herstellen.

Video zum Text

Für weitere Informationen lies auch den Artikel "DNA kopieren – Mit der Polymerase-Kettenreaktion (PCR)".

Dieser Inhalt stammt von der ehemaligen Website gene-abc.ch, die im Jahr 2016 in die Website SimplyScience.ch integriert wurde. Das Gene ABC war eine Initiative des Schweizerischen Nationalfonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (SNF) und wird seit 2016 von der SimplyScience Stiftung weitergeführt.