PCRの開く無限の可能性

　米国のマリス(K.B.Mullice)らは1983年，遺伝子操作の可能性をいっそう高めたPCR (polymerase chain reaction)という革命的技術を開発した．この方法に従えば，欲しいＤＮＡ断片を簡単な操作で数時間の問に欲しいだけ大量に手に入れることができる．

　遺伝子操作技術の開発によって哺乳動物遺伝子が大腸菌の中で大量に増やせるようになってはいたが，それは専門知識が必要な操作が幾重にも重なった何日もかかる複雑な技術であり，増幅量も制約があった．しかし，マリスのＰＣＲ法を用いると，試験管の中に増やしたい極微量のＤＮＡ断片と, DNAポリメラーゼ反応に必要ないくつかの試薬を混ぜ，反応温度を上下するだけという簡単な操作のみで，数時間後にはもとのＤＮＡ断片を100万倍にまで増やせるのである.

　ＰＣＲの原理は以下のようにまとめられる. Oまず，増幅したい範囲の両端を挟打ようにして, DNAの上下の鎖の一部の塩基配列と相補的な配列を持つ，プライマー(primer)と呼ばれる20個程度の塩基からなるオリゴメクレオチドを２種類化学合成する．＠鋳型DNA,プライマー，ヌクレオチド，耐熱性のでルq-DNAポリメラーゼを0.05 m/ くらいの反応溶液に加え，95でで３分間熱して鋳型ＤＮＡを熱変性により一本鎖ＤＮΛに分離する．＠次に温度を50～60でくらいにまで下げて２分間ほど保温すると２種類のプライマーが両方のＤＮＡ鎖に一分子ずつ結合する．０ここにＤＮＡポリメラーゼを反応させて１分間ほど保温すると，プライマーの部分から左向き(ｙ側)に新たなＤＮＡ鎖が合成される．この結果，増幅したい部分のみが２倍になった構造となる．これがＴサイクルのＰＣＲ反応である．＠２[可目のサイクルも同様にして周期的に温度を上下させると今度は増幅したいＤＮＡ断片だけが４倍となって生み出される．＠あとは必要な回数だけ反応サイクルを繰り返すと，順に２倍，４倍，８倍，16倍‥‥と望む量だけ目的のＤＮＡ断片が得られる．たとえば30回(3時間)ほど反応周期を繰り返しただけで２の30乗倍，すなわち約100万倍にＤＮＡ量が増幅できる．現在ではＰＣＲ反応全体が自動化されているのでスイッチ１つ押せば数時間後には100万倍に増量したＤＮＡが手に入る．