Wat is de PCR methode?
De PCR-test was tijdens de coronapandemie het gesprek van de dag. Maar wat betekent PCR eigenlijk? Wat doet deze technologie, en waarom is ze zo belangrijk? Ontrafel het mysterie van de PCR en leer wat deze technologie allemaal teweeg heeft gebracht in deze blog.
Waar staat PCR voor?
Om te beginnen – PCR is een afkorting. Het staat voor “Polymerase Chain Reaction”, of in het Nederlands: polymerasekettingreactie. De PCR methode is een techniek die wordt gebruikt om kleine hoeveelheden DNA miljoenen keren te kopiëren. Misschien goed om even te herhalen: wat is DNA ook al weer?
Snelcursus DNA
DNA zelf is opgebouwd uit twee lange ketens die als een wenteltrap om elkaar heen draaien, een structuur die we de dubbele helix noemen. De dubbele helixvorm van DNA is bij veel mensen wel bekend: het ziet eruit als een soort gedraaide touwladder. De bouwstenen van deze lange ketens heten nucleotiden. Er bestaan 4 soorten nucleotiden in het DNA, die vaak gerefereerd worden door de eerste letter van hun naam – A, C, T en G. Een Adenine (A) staat altijd tegenover een Thymine (T), en een Cytosine (C) tegenover een Guanine (G). De dubbele helix bestaat dus uit twee strengen met daarop complementaire informatie: als je weet hoe de linker streng er uit ziet, weet je ook hoe de rechter streng er uit zal zien.
Hoe werkt de PCR-methode? De drie stappen van PCR
De PCR-methode werkt in drie simpele, steeds herhaalde stappen. Om DNA te vermenigvuldigen heb je vier componenten nodig: primers, een DNA-template, DNA-polymerase, en nucleotiden. Hier zijn de drie stappen in de PCR-cyclus:
-
Verhitten (Denaturatie)
Het mengsel wordt verhit tot ongeveer 95°C, waardoor de dubbele DNA-strengen uit elkaar gaan, vergelijkbaar met het openen van een rits. -
Binden (Hybridisatie)
Het mengsel koelt af tot 50-65°C, waardoor de primers zich aan het begin en einde van het gewenste DNA-deel binden. -
Kopiëren (Elongatie)
Bij 72°C verbindt DNA-polymerase zich aan de primers, leest de originele streng en maakt een nieuwe kopie door de juiste basen (A, T, C, G) toe te voegen.
Elke cyclus verdubbelt de hoeveelheid DNA. Binnen enkele uren kunnen er miljoenen kopieën van een klein DNA-fragment worden gemaakt, wat deze techniek zo krachtig maakt.
Toepassingen van de PCR-methode
De PCR-methode maakt het mogelijk om DNA in grote hoeveelheden te vermenigvuldigen, wat belangrijk is voor onderzoek en diagnostiek. Enkele veelvoorkomende toepassingen:
-
PCR-testen tijdens de coronapandemie
Tijdens de pandemie werd de PCR-methode ingezet om het coronavirus in monsters op te sporen, zelfs bij zeer kleine hoeveelheden virus. Hierdoor kon snel en betrouwbaar worden vastgesteld of iemand besmet was. -
Genetische ziekte-diagnostiek
In de geneeskunde helpt PCR bij het opsporen van genetische mutaties die ziektes kunnen veroorzaken. Een klein beetje DNA kan worden geanalyseerd om erfelijke aandoeningen vroegtijdig te ontdekken. -
Vaderschapstesten
Door het DNA van een kind en de vermeende vader te vergelijken, kan PCR met bijna 100% zekerheid vaststellen of er een biologische verwantschap bestaat. Dit maakt betrouwbare vaderschapstesten mogelijk, zelfs met minimale DNA-monsters.
PCR als sleuteltechniek in wetenschap en geneeskunde
Van coronatesten tot genetisch onderzoek: de PCR-methode is een essentieel instrument dat een enorme impact heeft gehad. Hoewel het tijdens de pandemie beroemd werd, blijft deze technologie cruciaal voor veel wetenschappelijke en medische toepassingen.
Nieuwsgierig naar de wereld van microbiologie en DNA?
In ARTIS-Micropia leer je alles over deze fascinerende technologieën. Boek je ticket en ontdek de verborgen wereld van de kleinste organismen!