Wofür dient PCR in der Evolutionsforschung genau?

Die PCR ist erst mal nur ein Werkzeug, so wie beispielsweise auch ein Hammer oder eine Säge und kann genauso vielfältig eingesetzt werden. Mit der PCR (Polymerasekettenreaktion) können DNA-Fragmente aus einer Probe amplifiziert werden, d. h. es werden davon hunderttausende identische Kopien angefertigt. Mit diesen kann man dann weiter arbeiten. Außerdem kann mit der PCR ein ganz bestimmter Bereich aus dem Erbgut vervielfältigt werden, z. B. ein bestimmtes Gen. Dafür werden die sog. Primer verwendet, die an spezifischen Stellen binden, die das Gen flankieren.

Die Menge an DNA aus einer Gewebeprobe reicht für gewöhnlich nicht aus, um damit vernünftig weiter arbeiten zu können. Mit der PCR können selbst kleinste Mengen an DNA, es reicht praktisch schon die DNA einer einzelnen Zelle, in ausreichender Menge vervielfältigt werden, um diese dann weiter untersuchen zu können. Man kann z. B. aus Gewebeproben unterschiedlicher Organismen (z. B. verschiedener Arten) die DNA isolieren, anschließend spezifische Abschnitte (etwa ein Gen) mit der PCR amplifizieren und dann aufgereinigt die Sequenzen ermitteln. Durch Vergleich der Gensequenzen kann man dann u. a. phylogenetische Stammbäume zur Analyse der Verwandtschaftsbeziehungen erstellen. Oder man kann die Sequenzdaten nutzen, um zu bestimmen, wann zwei Arten sich von einem gemeinsamen Vorfahren getrennt haben. Wenn man Proben von verschiedenen Populationen einer Art nimmt, die DNA isoliert und dann bestimmte Abschnitte (z. B. die mitochondriale DNA) wieder mit der PCR vervielfältigt, kann man durch sog. Haplotypenanalysen u. a. auch die Ausbreitungswege einer Art rekonstruieren.

Häufig eingesetzt wird die PCR auch zur Kontrolle, etwa wenn DNA-Fragmente durch Klonierung in Bakterienzellen vermehrt wurden. Man schneidet dann die (hoffentlich) in die Plasmide (das sind ringförmige DNA-Moleküle in den Bakterien) eingefügten Fragmente heraus und schickt das Ganze in eine PCR. Diese vervielfältigt dann die Abschnitte und man kann sie danach mit Hilfe einer Gelelektrophorese sichtbar machen. Wenn man zusätzlich einen Größenstandard aufträgt, kann man dann nicht nur sehen, ob die Probe tatsächlich DNA enthält, sondern ob die amplifizierte DNA auch der erwarteten Größe des herausgeschnittenen Fragments entspricht.

Mit Hilfe sog. quantitativer PCRs oder auch Real Time PCR genannt, kann man auch die Menge an DNA messen. Damit lässt sich z. B. bestimmen, ob der Genotyp einer Probe heterozygot oder homozygot ist.