PCR

PCR (Polymerase-Kettenreaktion) ist ein in-vitro-Amplifikationsverfahren zur Vervielfältigung spezifischer DNA-Abschnitte. Entwickelt 1983 von Kary Mullis, bildet sie heute ein zentrales Werkzeug in der molekularen Pathologie, Mikrobiologie, Humangenetik und Tumordiagnostik.

Prinzip und Ablauf

• Die Methode basiert auf zyklischer Denaturierung der doppelsträngigen DNA, Annealing von spezifischen Primern und Elongation durch eine thermostabile DNA-Polymerase (z. B. Taq-Polymerase).
• Durch wiederholte Zyklen wird der Ziel-DNA-Abschnitt exponentiell amplifiziert.

Pathologische Relevanz

• Nachweis spezifischer Pathogene (z. B. HPV, CMV, Mycobacterium tuberculosis).
• Identifikation somatischer Mutationen in Tumorgewebe (z. B. KRAS-, EGFR-, BRAF-Mutationen).
• Erkennung minimaler Resterkrankung (MRD) in hämatologischen Neoplasien.
• Nachweis klonaler Umlagerungen bei Lymphomen (IGH-, TCR-Gen-Rearrangements).

Methodische Varianten

• RT-PCR: Nachweis von RNA durch vorherige Umwandlung in cDNA mittels Reverse Transkriptase.
• qPCR (Real-Time-PCR): Quantifizierung der DNA-Amplifikation in Echtzeit mittels Fluoreszenz.
• Digitale PCR: Hochsensitive Detektion seltener Mutationen durch absolute Quantifizierung.

Vorteile und Limitationen

• Vorteile: Hohe Sensitivität und Spezifität, kurze Durchlaufzeiten, geringe Probenmengen erforderlich.
• Limitationen: Anfällig für Kontamination, erfordert präzise Primerdesign, keine direkte Aussage über Proteinexpression.