Tehnica reactiei de polimerizare in lant, PCR, folosita pentru amplificarea ADN-ului, a avut un impact revolutionar asupra diagnosticului molecular. Tehnica se bazeaza pe cunoasterea secventei acidului nucleic pentru o regiune, care trebuie analizata repetat la indivizi diferiti in vederea formularii unui diagnostic. Primerii oligonucleotidici sunt preparati asa incat sunt complementari lanturilor opuse de ADN si sunt separati pina la cateva sute de perechi de baze (ura 65-7). Acesti primeri sunt incubati cu ADN-ul tinta, in vederea amplificarii, impreuna cu o polimeraza ADN ce sintetizeaza un lant complementar intr-o directie 5\'-la-3\'. Specificitatea este considerabila, fiind asigurata de necesitatea ca primerii sa duca la o sinteza convergenta, pentru ca amplificarea sa fie efectiva. Reactia este supusa unor variatii de temperatura, incluzand si temperatura de denaturare, la care ADN-ul dublu catenar este disociat la ADN monocatenar. Temperatura extrem de mare la care primerii formati din oligonucleotide hibridizeaza cu ADN-ul tinta este o temperatura de polimerizare pentru etapa sintezei. Reactia este de obicei realizata folosind o polimeraza termosila, astfel incat polimeraza ramane activa in timpul ciclurilor de temperatura (de obicei intre 50 si 95 grade C). Dupa un numar de astfel de cicluri, in mod tipic 20, 30 sau mai multe, sute de mii de copii ale secventei originale tinta sunt sintetizate, asa cum este descris in ura 65-7. Majoritatea produsului este un fragment de ADN dublu catenar de o lungime specifica. Tehnica este atat de sensibila incat poate fi utilizata pentru a amplifica si analiza ADN-ul dintr-un singur nucleu uman, care contine o molecula tinta duplicata de ADN. PCR-ul este usor de realizat, cu o preparare minima a mostrelor brute, chiar si denaturate, permitand analiza din singe, filtre de sange uscate, spalatura bucala, sectiuni de tesuturi vechi si alte surse. PCR-ul poate fi executat incepand cu ADN-ul genomic ca matrita; alternativ, ARN-ul poate fi invers transcris, obtinand ADNc, care este folosit ca matrita, un procedeu cunoscut ca transcriptie-inversa-PCR (RT-PCR). Diagnosticul molecular cu PCR poate include: (1) determinarea prezentei sau absentei unui produs amplificat, (2)
digestia produsului amplificat cu o enzima de restrictie, (3) hibridizarea produsului PCR cu oligonucleotide alele-specifice, (4) secventializarea directa a produsului rezultat din PCR, (5) analizarea ratiei de ARN din doua alele, folosind RT-PCR si (6) analiza expresiei in vitro, in scopul cautarii de mutatii ce trunchiaza ADN-ul. Intre variatii si modificari sunt incluse sinteza de ADN monocatenar prin alterarea raportului de primeri de oligonucleotide, prepararea de ADN recombinat, mutageneza ADN-ului clonat, detectarea secventelor de nucleotide rare si detectarea de nucleotide ale agentilor infectiosi. Metoda polimerizaii in lant, PCR, ofera o analiza extrem de rapida (intr-o singura zi), usor de automatizat, relatieconomica si cu o specificitate extraordinara.