Methoden der Gentechnik – PCR

Ob Corona-Test, Vaterschaftsnachweis oder genetische Diagnostik: Die PCR, also die Polymerase-Kettenreaktion, ist eines der wichtigsten Werkzeuge der modernen Medizin. Mit ihr lassen sich selbst kleinste Mengen DNA vervielfältigen und untersuchen.Genau aus diesem Grund zählt dieses Kapitel der molekularen Genetik zu den wichtigen Lerninhalten für den MedAT. Wer den Ablauf, die Fachbegriffe und die Anwendung der PCR versteht, könnte in diesem Bereich wertvolle Punkte sammeln.

Grundprinzip der Polymerase-Kettenreaktion

Die PCR dient dazu, einen bestimmten Abschnitt der DNA gezielt zu vervielfältigen. Dieser Vorgang wird als Amplifikation bezeichnet. Dafür benötigt man eine DNA-Vorlage, zwei Primer, freie Nukleotide und eine hitzestabile Taq-Polymerase. Die Reaktion läuft in einem sogenannten Thermocycler ab, der die Temperatur automatisch verändert. Durch diese kontrollierten Bedingungen entsteht aus wenigen DNA-Molekülen in kurzer Zeit eine große Menge an genetischem Material.

Übrigens: Die Taq-Polymerase wird aus dem hitzebeständigen Bakterium Thermus aquaticus gewonnen, das in heißen Quellen und Geysiren lebt. Seine Herkunft ist zwar höchstwahrscheinlich nicht MedAT-relevant, aber durchaus interessant und kann dir vielleicht dabei helfen, dir seinen Namen zu merken.

Die drei Phasen eines PCR-Zyklus

Ein PCR-Zyklus besteht immer aus drei Schritten: Denaturierung, Annealing und Elongation. Bei der Denaturierung wird die DNA durch hohe Temperaturen in Einzelstränge getrennt. Beim Annealing binden die Primer an ihre komplementären Basen. In der Elongation verlängert die Taq-Polymerase die neuen DNA-Stränge. Dieser Zyklus wird meist 25 bis 40 Mal wiederholt, wodurch die DNA exponentiell vermehrt wird.

Bedeutung der PCR für Medizin und Forschung

In der medizinischen Diagnostik ermöglicht die PCR den Nachweis von Viren, Bakterien und genetischen Mutationen. Sie wird in der Krebsforschung, bei Erbkrankheiten und in der Molekularbiologie eingesetzt. Für den MedAT ist es vor allem wichtig, den Ablauf eines PCR-Zyklus zu kennen und die Funktion von Primern, Enzymen und Temperaturen sicher zu verstehen.

MedAT-Beispielfrage

Welcher Schritt der Polymerase-Kettenreaktion (PCR) folgt unmittelbar nach der Denaturierung?

A) Elongation
B) Spleißen
C) Annealing
D) Transkription
E) Translation

Die Antwort findest du im Video.

Unser Biologie-Insider-Tipp für deinen MedAT

Insider-Tipp von Max (MasterClass-Tutor)

Da dieses Kapitel 2026 neu in die BMS-Stichwortliste aufgenommen wurde, kann noch kein endgültiger Tipp gegeben werden. Es empfiehlt sich jedoch, sich vor allem auf die Phasen der PCR zu konzentrieren. Hier solltest du die Namen und die Abläufe kennen. Um das Thema zu vertiefen und zu perfektionieren, besuche gerne unsere E-Learning-Plattform MEDBREAKER ONE.