Arten der PCR (Polymerase-Kettenreaktion)

Die Polymerase-Kettenreaktion (PCR) ist eine vielseitige molekularbiologische Technik zur Amplifikation spezifischer DNA- oder RNA-Sequenzen. Im Laufe der Jahre wurden verschiedene Arten der PCR entwickelt, um den unterschiedlichen Forschungs- und Diagnoseanforderungen gerecht zu werden. Hier sind einige gängige PCR-Typen:

1. Konventionelle PCR: Dies ist die Standard-PCR-Methode, die Denaturierungs-, Annealing- und Verlängerungszyklen umfasst. Es wird für die allgemeine DNA-Amplifikation, Sequenzierung und Klonierung verwendet.
2. Reverse Transkriptions-PCR (RT-PCR): RT-PCR wird zur Amplifikation von RNA in komplementäre DNA (cDNA) verwendet und wird häufig zur Untersuchung der Genexpression eingesetzt. Zwei gängige Varianten umfassen die quantitative RT-PCR (qRT-PCR) zur Quantifizierung der RNA-Spiegel und die verschachtelte RT-PCR zur Erhöhung der Empfindlichkeit.
3. Echtzeit-PCR (qPCR): Echtzeit-PCR ermöglicht die Quantifizierung von DNA oder RNA während des Amplifikationsprozesses. Es wird häufig für die Genexpressionsanalyse, die Quantifizierung der Viruslast und die Genotypisierung verwendet.
4. Multiplex-PCR: Multiplex-PCR amplifiziert mehrere Zielsequenzen in einer einzigen Reaktion. Es ist wertvoll für den Nachweis mehrerer Krankheitserreger oder die gleichzeitige Genotypisierung mehrerer Loci.
5. Nested-PCR: Die verschachtelte PCR umfasst zwei Amplifikationsrunden, wobei das Produkt der ersten PCR als Vorlage für die zweite dient. Es wird verwendet, um die Spezifität und Empfindlichkeit zu erhöhen, insbesondere bei der Arbeit mit degradierter DNA oder DNA mit geringer Kopienzahl.
6. Hot-Start-PCR: Bei der Hot-Start-PCR werden modifizierte DNA-Polymerasen verwendet, die bei niedrigeren Temperaturen inaktiv sind. Dies verhindert eine unspezifische Amplifikation in der Anfangsphase der PCR und ist besonders nützlich, wenn mit komplexen Vorlagen gearbeitet wird.
7. High-Fidelity-PCR: Bei der High-Fidelity-PCR werden DNA-Polymerasen mit Korrekturlesefunktionen eingesetzt, um Fehler bei der DNA-Replikation zu minimieren. Es ist für Anwendungen wie DNA-Sequenzierung und Klonierung unerlässlich.
8. Digitale PCR (dPCR): Die digitale PCR zerlegt die Probe in Tausende winziger Reaktionen und ermöglicht so eine absolute Quantifizierung der Ziel-DNA- oder RNA-Moleküle. Es ist hochpräzise und wird zum Nachweis und zur Quantifizierung seltener Allele verwendet.
9. Inverse PCR: Die inverse PCR amplifiziert DNA-Fragmente mit bekannten Sequenzen an den Enden und eignet sich daher für die Untersuchung unbekannter Regionen, die bekannte Sequenzen flankieren.
10. Kolonie-PCR: Kolonie-PCR wird verwendet, um Bakterienkolonien auf das Vorhandensein spezifischer DNA-Fragmente zu untersuchen, häufig nach Klonierungsexperimenten.
11. Overlap Extension PCR (Splicing by Overlap Extension oder SOE-PCR): SOE-PCR wird eingesetzt, um chimäre DNA-Moleküle zu erzeugen oder eine ortsspezifische Mutagenese durchzuführen, indem DNA-Fragmente mit überlappenden Sequenzen verbunden werden.
12. Asymmetrische PCR: Bei der asymmetrischen PCR wird ein Überschuss an einem Primer verwendet, um bevorzugt einen Strang der Ziel-DNA zu amplifizieren. Es wird bei der DNA-Sequenzierung und Genotypisierung eingesetzt.

Dies sind nur einige der vielen verfügbaren spezialisierten PCR-Techniken, die jeweils auf spezifische Forschungs- oder Diagnoseanforderungen zugeschnitten sind. Forscher wählen die geeignete Art der PCR basierend auf der Art ihres Projekts und den Informationen, die sie erhalten möchten.