PCR là chữ viết tắt của cụm từ Polymerase Chain Reaction, được Kary Mullis và các cộng sự phát triển vào năm 1983. Đây được xem là một trong những phát minh có tính chất đột phá lớn nhất của lĩnh vực sinh học phân tử và công nghệ sinh học hiện đai [7].
Hiện nay, PCR là một kỹ thuật phổ biến nhằm khuếch đại (tạo ra nhiều bản
sao) một đoạn DNA mà không cần sử dụng các sinh vật sống như E. coli hay nấm
men. PCR được sử dụng trong các nghiên cứu sinh học và y học phục vụ nhiều mục đích khác nhau, như phát hiện các bệnh di truyền, nhận dạng, chẩn đoán những bệnh nhiễm trùng, tách dòng gene, và xác định huyết thống.
Nguyên tắc của PCR là dựa trên cơ sở tính chất biến tính và hồi tính của DNA và nguyên lý tổng hợp DNA.Trên cơ sở trình tự của đoạn DNA khuôn, đoạn mồi, nucleotid tự do và enzyme DNA polymerase có thể tổng hợp được DNA giới hạn bởi các đoạn mồi. Một phản ứng PCR gồm nhiều sản phẩm ở các chu kỳ trước lại làm khuôn cho các chu kỳ tiếp theo, vì vậy số lượng bản sao tạo ra theo cấp số nhân. Một phản ứng PCR thường thực hiện từ 20 – 40 chu kỳ nên từ 1 bản DNA khuôn ban đầu có thể tạo 220 – 240 bản sao DNA [2].
- Ưu điểm: Thời gian thực hiện nhanh, chỉ cần 3 giờ là có thể khuếch đại được một trình tự DNA đích. Thực hiện đơn giản và ít tốn kém (nó được thực hiện trong ống nghiệm plastic nhỏ gồm thành phần tối thiểu được thực hiện đồng thời). Độ nhạy và độ đặc hiệu cao.
- Nhược điểm: Cần phải có DNA mồi đặc trưng cho DNA cần khuếch đại. Để có đoạn mồi này ít nhất phải biết trước trình tự nucleotide cần khuếch đại. Kích thước
25
DNA cần khuếch đại không vượt quá 3kb. Khả năng ngoại nhiễm lớn (do thao tác nhiều lần). Sai sót trong phản ứng còn do sử dụng Enzyme -Taq-polymerase (khoảng 10-4 sai sót cho một lần sao chép).