Принцип ПЦР заключается в использовании ДНК, которая денатурирует и становится одноцепочечной при высокой температуре 95 ° C in vitro. При низких температурах (обычно около 60 ° C) праймеры и однонитевые комбинируют в соответствии с принципом комплементарного спаривания оснований, а затем температуру доводят до ДНК-полимеразы. При оптимальной температуре реакции (около 72 ° C) ДНК-полимераза синтезирует комплементарные цепи по направлению фосфорной кислоты к пяти углеродным сахарам (5' -3').
Наиболее ценная область применения ПЦР - это диагностика инфекционных заболеваний. Теоретически, пока в образце присутствует патоген, ПЦР может быть обнаружена.
В ходе экспериментов было обнаружено, что ДНК также можно денатурировать и плавить при высоких температурах, а при понижении температуры она может быть снова ренатурирована в двойные цепи. Следовательно, контролируя денатурацию и ренатурацию ДНК за счет изменений температуры, добавление дизайнерских праймеров, ДНК-полимеразы и дНТФ может завершить репликацию in vitro определенных генов.
Однако ДНК-полимераза будет инактивирована при высоких температурах. Следовательно, новую ДНК-полимеразу необходимо добавлять в каждый цикл, что не только громоздко в эксплуатации, но и дорого, что ограничивает применение и развитие технологии ПЦР.
