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Lexikon zum Laborbefund

Prinzip der PCR

Die Polymerase-Kettenreaktion (PCR) ist eine en­zymatische Kettenreaktion zur se­lektiven und spezifischen in vitro Vermeh­rung von Nuklein­säurebereichen aus ei­nem Gemisch von Nuklein­säuren. Das Prinzip der PCR beruht auf der ex­ponen­tiellen Vermehrung eines Nukleinsäurebe­reiches unter der Verwendung von DNA-Poly­merasen, die einen DNA-Einzelstrang zu einem Doppelstrang synthetisieren können, wenn ihnen ein kurzer dop­pelsträngiger Bereich als Primer zur Ver­fügung steht. Dabei steigt die Zahl der ampli­fizierten Moleküle exponentiell mit der An­zahl der Reaktionszyklen.

Bei der infektologischen Diagnostik mittels PCR werden spezifische Bereiche aus dem Erregerge­nom amplifiziert. Die De­tektion findet bei der Real-Time PCR mit Hilfe von Fluoreszenzfarb­stoffen statt. Diese sind in der Regel an Oligo­nukleotid-Sonden gekoppelt, die spezifisch an das PCR-Amplifikat binden. Die Detektion der Fluoreszenzintensitäten im Verlauf der Real-Time PCR ermöglicht den Nachweis und die Quantifizierung der Produkte.

Bei humangeneti­schen Fragestellungen schließt sich zur Identifi­zierung noch eine Schmelz­kur­venanalyse an.

Eine Sonderform der PCR sind die Microarrays; darunter versteht man eine Sammelbezeichnung für Untersuchungssysteme, die die gleichzeitige  Analyse von mehreren tausend Einzel­nach­weisen gestattet, in dem Sonden in sog. Spots auf einem Trägermaterial wie Glas aufgebracht werden. Die Sonden solcher auch als "Gen- oder Biochips" bezeichneten Spots unterscheiden sich in ihrer DNA-Sequenz und hybridiesieren mit der Patienten-DNA, wenn diese zueinander pas­sen; diese Bindung kann dann Computer gestützt gemessen werden.

Die molekulargenetischen Untersuchun­gen auf die nachfolgend aufgeführten Er­krankungen sind nur ein kleines Spektrum der zur Zeit möglichen und werden in allen größeren labormedizini­schen Instituten durchgeführt; speziellere Frage­stellungen sollten – auch wegen der dann häufig notwendigen Beratungen – dem Human­genetiker vorbehalten bleiben.


Dr. Stephan Schauseil et. al., Medizinische Laboratorien Düsseldorf


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