当我们谈论PCR时，我们在谈论什么？

聚合酶链式反应（Polymerase chain reaction，PCR）是一种分子生物学技术，用于体外扩增特定的DNA片段，其原理类似于DNA的天然复制过程。PCR实验参与反应的五要素包括模板DNA、引物、4种脱氧核苷酸、DNA聚合酶和Mg2+，将待扩增的DNA片段与其两侧互补的寡核苷酸链引物经“高温变性——低温退火——引物延伸”三步反应的多次循环，使DNA片段在数量上呈指数增加，从而在短时间内获得我们所需的大量的特定基因片段。

PCR技术是由美国PE Cetus公司的Kary Mullis在1983年建立的，他也因此在1993年获得了诺贝尔化学奖。这项技术能实现在数小时内将试管内的特定DNA片段扩增至数百万倍，这种迅速获取大量单一核酸片段的技术在分子生物学研究领域具有举足轻重的意义，极大地推动了生命科学的研究进展。且它不仅是DNA分析最常用的技术，在DNA重组与表达、基因结构分析和功能检测中也具有重要的应用价值。

模板DNA的变性：将被复制的DNA片段在高于其Tm的条件下（93~95℃）加热，使DNA双螺旋结构的氢键断裂二解螺旋，形成两条单链分子作为扩增反应的模板，以便与引物结合，为下轮反应做准备。

模板DNA与引物的退火：该步骤又称为复性，将反应体系的温度降至寡核苷酸（引物）的熔点温度以下（40~70℃），以便使引物能与模板DNA序列互补配对结合，形成杂交链。

引物的延伸：将反应体系的温度升至72℃左右，此时反应体系以dNTP为反应原料，以靶序列为模板并根据碱基互补配对与半保留复制原则，在Taq DNA聚合酶的作用下，杂交链不断延伸，直至形成新的DNA双链，而这种新链又能称为下一次循环的模板。

每完成一个循环需2～4分钟， 2～3小时就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。

以PCR为基础，常用于各种实验研究中的相关技术包括逆转录PCR、单细胞PCR、PCR诱导定点突变、原位PCR、荧光定量PCR和数字PCR等等。经过近30年的发展，PCR技术已广泛应用于各种基础研究以及临床检验诊断等，像一些医院的检验科也已开始规范地开展实时荧光PCR检测项目，为患者治疗提供进一步的疾病监控及预后。笔者也曾应用荧光定量PCR技术测定大丽轮枝菌侵染后不同时间的感病材料‘鹰嘴长茄’的根中某特定抗黄萎病基因的表达量。