Le principe de la PCR est d'utiliser un ADN qui se dénature et devient simple brin à une température élevée de 95°C in vitro. A basse température (généralement autour de 60°C), les amorces et les simples brins sont combinés selon le principe de l'appariement complémentaire des bases, puis la température est ajustée à l'ADN polymérase. A la température optimale de réaction (environ 72°C), l'ADN polymérase synthétise des brins complémentaires dans le sens de l'acide phosphorique en sucres à cinq carbones (5'-3').
Le domaine d'application le plus précieux de la PCR est le diagnostic des maladies infectieuses. En théorie, tant qu'il y a un agent pathogène dans l'échantillon, la PCR peut être détectée.
Au cours d'expériences, il a été découvert que l'ADN peut également être dénaturé et fondu à des températures élevées, et il peut être renaturé en double brin à nouveau lorsque la température est abaissée. Par conséquent, en contrôlant la dénaturation et la renaturation de l'ADN par des changements de température, l'ajout d'amorces de conception, d'ADN polymérase et de dNTP peut compléter la réplication in vitro de gènes spécifiques.
Cependant, l'ADN polymérase sera inactivée à haute température. Par conséquent, une nouvelle ADN polymérase doit être ajoutée à chaque cycle, ce qui est non seulement lourd à opérer, mais aussi coûteux, ce qui restreint l'application et le développement de la technologie PCR.
