PCR je molekulárno-biologická metóda, ktorá slúži na amplifikáciu, teda zmnoženie molekúl DNA v laboratórnych podmienkach využívajúc enzým DNA-polymerázu a synteticky pripravené oligonukleotidy. Zmnožená molekula DNA sa nazýva PCR produkt alebo amplikón. PCR je exponenciálna reakcia a teoreticky je možné aj z jedinej molekuly DNA vytvoriť ľubovoľné množstvo kópií. Pre prebehnutie PCR reakcie je potrebný primer, čo je krátky oligonukleotid, ktorým sa iniciuje replikácia DNA. Primer na základe komplementarity nasadá na vlákno DNA a následne sa predlžuje polymerázou v smere 5′-3′. Často nie je potrebné namnožiť celú molekulu DNA, ale len niektoré jej úseky (napr. gény). Do PCR sa preto štandardne pridávajú dva odlišné oligonukleotidy v rovnakej koncentrácii, ktorými sa “označí” ľavý (priamy primer, angl. forward) a pravý koniec (reverzný primer, angl. reverse) amplifikovanej DNA. Dochádza teda k namnoženiu len takých kusov DNA, ktoré sú ohraničené týmito primermi. Ďalšou dôležitou súčasťou PCR reakcie je termostabilná rekombinantná Taq-polymeráza (DNA-polymeráza izolovaná z termofilnej baktérie Thermus aquaticus žijúcej v termálnych prameňoch), ktorej optimálna aktivita sa dosahuje pri teplote 72°C. V súčasnosti existuje viacero druhov rekombinantných Taq-polymeráz a iných (napr. Pfu-polymeráza) dodávaných rôznymi biotechnologickými firmami. K syntéze nových molekúl DNA sú samozrejme potrebné deoxyribonukleozidtrifosfáty, alebo skrátene dNTP . Pomer všetkých štyroch zložiek (dATP, dCTP, dTTP a dGTP) musí byť rovnaký, aby nedochádzalo k chybám pri replikácii. Okrem toho každá DNA-polymeráza vyžaduje ako kofaktor pri polymerizácii horečnaté katióny ( Mg2+) a v podmienkach in vitro aj vlastný tlmivý roztok (pufor), pri použití ktorého má optimálnu aktivitu a stabilitu. DNA-polymeráza, primery, horčík, pufor a dNTP sa riedia v sterilnej destilovanej vode, výsledkom čoho je tzv. mastermix. PCR je veľmi citlivá na kontamináciu, a preto sa pri príprave roztoku mastermixu vyžaduje veľmi precízna a sterilná práca, takže sa pracuje za tzv. “DNA-free” podmienok. Napokon sa do mastermixu pridáva vzorka DNA, ktorú chceme (resp. jej časť) amplifikovať. Nazýva sa aj templátová DNA (templát). Takto pripravená PCR reakčná zmes v mikroskúmavke sa vkladá do samotného prístroja na PCR reakciu, ktorý sa nazýva termálny cyklér.     Amplifikácia DNA metódou PCR sa uskutočňuje cyklickým procesom, pričom každý cyklus pozostáva z troch základných krokov: 1. Denaturácia – tepelná denaturácia templátovej DNA zohriatím reakčnej zmesi na teplotu >90°C. 2. Anelácia – za poklesu teploty na cca 45-65°C (závisí od dĺžky a sekvencie primerov, najmä množstva G-C párov) nastáva hybridizácia primerov s templátovou DNA na komplementárnych miestach. 3. Polymerizácia – zvýšením teploty na 72°C začína Taq-polymeráza syntetizovať komplementárne vlákno DNA z voľných dNTP. Tieto tri kroky sa cyklicky opakujú v už spomínanom termálnom cykléri 20 až 40-krát a výsledkom je vznik mnohých kópií fragmentu DNA ohraničeného použitými primermi. Množstvo PCR produktu v jednej reakcii môže dosiahnuť hodnoty 0,2-1 µg DNA, čo postačuje na analýzu štandardnými metódami molekulárnej biológie ako je napr. elektroforéza v agarózovom géli. APLIKÁCIA PCR Metóda PCR sa využíva v mnohých oblastiach. Podľa účelu použitia sa prispôsobujú konkrétne podmienky. Základnou aplikáciou je detekcia prítomnosti špecifického úseku (ohraničeného primermi) v zmesi DNA (analytická PCR, diagnostická PCR). Táto metóda sa využíva v medicíne napríklad na detekciu mutácií spôsobujúcich genetické ochorenia, na dôkaz prítomnosti patogénnych alebo nekultivovateľných mikroorganizmov a vírusov, v onkológii na sledovanie markerov nádorových ochorení. Analogicky v poľnohospodárstve sa PCR používa na sledovanie vlastností hospodárskych zvierat a plodín a pod. V kriminalistike sa táto metóda používa na stanovenie identity osôb (angl. DNA profiling, DNA typing, DNA fingerprinting) a je náhradou relatívne zdĺhavej a drahej southernovej hybridizácie. Druhou aplikáciou PCR je príprava špecifickej DNA, ktorá sa použije na tvorbu rekombinantnej DNA (preparatívna PCR). Upravený PCR produkt je možné využiť napríklad na produkciu rekombinantných proteínov, a to na výskumné alebo komerčné účely.