はじめに：PCRって何？
PCR（ピーシーアール）とは、「ポリメラーゼ連鎖反応（Polymerase Chain Reaction）」の略で、DNAを大量にコピーする技術です。たった1本のDNAから、数時間で数百万〜数十億倍に増やせるため、医療や犯罪捜査、研究などさまざまな場面で使われています。
この記事では、PCRの基本的な原理を、理系初心者の方にもわかりやすく解説します！
PCRの目的：DNAを増やしたい！
PCRの目的はとてもシンプルです。「DNAを増やしたい！」ということ。
たとえば、感染症の検査（新型コロナウイルスなど）では、ウイルスのDNAやRNAを検出するためにPCRが使われます。ほんのわずかなウイルスの遺伝子も、この技術を使えば、検出可能なレベルまで増やすことができるんです。
PCRの材料：何が必要？
PCRを行うには、以下の材料が必要です。
- DNAの型（鋳型）：コピーしたい元のDNA
- プライマー：DNAのコピー開始地点を決める短いDNA
- DNAポリメラーゼ：DNAを合成する酵素（熱に強いTaqポリメラーゼがよく使われます）
- ヌクレオチド（dNTP）：DNAの材料になるA・T・G・Cの分子
- 反応液・バッファー：酵素が働きやすい環境を整える
PCRの手順：3つのステップを繰り返すだけ！
PCRは、次の3つのステップを1サイクルとして、30〜40回ほど繰り返します。
① 変性（でんせい）ステップ：94〜98℃
高温にしてDNAの二本鎖を1本ずつにほどく（解離）。
② アニーリング（結合）ステップ：50〜65℃
冷やすことで、プライマーが目的のDNAにピタッとくっつく。
③ 伸長（しんちょう）ステップ：72℃
DNAポリメラーゼがくっついたプライマーからDNAをコピーし始める。
この3ステップを繰り返すことで、DNAは指数関数的に増えていきます。
PCRの仕組みを図にすると？
DNA → （変性）→ 1本ずつに
↓
プライマーがくっつく（アニーリング）
↓
DNAポリメラーゼが新しい鎖を合成（伸長）
↓
コピー完成！また次のサイクルへ
1回で2本 → 4本 → 8本 → …と倍々に増えていくイメージです。
PCRの応用例
- 感染症検査（新型コロナ・インフルエンザ）
- がん遺伝子の検出
- 法医学・DNA鑑定
- 遺伝子組み換え食品の検査
- 生物学の基礎研究
私たちの生活や医療の現場でも、PCRはすでに身近な存在になっています。
まとめ：PCRはDNAのコピー機！
🔹 PCRは「DNAを大量にコピーする技術」
🔹 基本は「変性→アニーリング→伸長」の3ステップ
🔹 繰り返すことで、DNAが爆発的に増える
🔹 医療、研究、法医学など幅広く活躍
よくある質問（FAQ）
Q. PCRは誰でもできますか？
→ 専用の機械（サーマルサイクラー）と基礎的な知識があれば、学生実験や研究室でも行えます。
Q. RNAはPCRで増やせますか？
→ RNAは「RT-PCR（逆転写PCR）」でDNAに変換してから増やします。
ご質問があれば、コメント欄へどうぞ！
次回は「リアルタイムPCR（qPCR）」についても解説します！