Em 1983, Kary Mullis conduzia por uma autoestrada na Califórnia quando concebeu uma forma de copiar exponencialmente o ADN. A ideia passou a ser a reação em cadeia da polimerase, ou PCR. Ela valeu-lhe o Prémio Nobel em 1993. A PCR é hoje uma das técnicas mais utilizadas em biologia. Consegue amplificar uma única cópia de ADN em milhares de milhões de cópias em poucas horas.

A reação passa por três ciclos de temperatura. A desnaturação aquece o ADN a cerca de 95 graus Celsius, separando a dupla hélice em cadeias simples. O anelamento arrefece a molécula até cerca de 50 a 65 graus, permitindo que os iniciadores se liguem à sequência alvo. A extensão eleva a temperatura para cerca de 72 graus, onde uma ADN polimerase termoestável, geralmente a Taq, estende os iniciadores e sintetiza novas fitas. Cada ciclo duplica a quantidade de ADN. Trinta ciclos produzem uma amplificação de mil milhões de vezes.

A PCR é utilizada para diversos fins. Diagnostica infeções através da deteção do DNA do patogéneo. Amplifica o ADN para sequenciação e clonagem. Deteta mutações e distúrbios genéticos. É utilizada na área forense para analisar o ADN em cenas de crime. É utilizada em investigação para estudar a expressão génica e quantificar o RNA, numa variante denominada RT-PCR. Durante a pandemia de COVID-19, o teste PCR tornou-se um termo comum.

A técnica é simples, rápida e sensível. Requer um design cuidadoso dos primers, controlo da contaminação e otimização das condições. Quando funciona, transforma uma amostra minúscula em ADN suficiente para análise. Quando falha, pode amplificar a sequência errada ou nada.