ポリメラーゼ連鎖反応（PCR: Polymerase Chain Reaction）は、特定のDNA配列を短時間で数百万倍に増幅する技術です。この方法では、DNAポリメラーゼ酵素を使って、少量のDNAサンプルから多量のDNAを生成します。DNAポリメラーゼ酵素は、DNAの複製を行うための重要な酵素です。この酵素は、二本鎖のDNAを一時的に分離し、各鎖に新しいヌクレオチドを付け加えて、新しいDNA鎖を合成します。PCR（ポリメラーゼ連鎖反応）で使用されるDNAポリメラーゼは、特に熱安定性が高いものが選ばれ、サーマルサイクラーによる温度変化に耐えながらDNAの増幅を行います。代表的な例がTaqポリメラーゼで、これは高温でも機能するため、PCRに適しています。PCRは、医学、法医学、遺伝学研究などで広く使用されており、遺伝子診断やウイルス検出（例：COVID-19検査）にも重要な役割を果たしています。
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PCRの主なステップは以下の通りです：
- 変性: DNAの二重らせんを分離します。
- アニーリング: プライマーがターゲットDNAに結合します。
- 伸長: ポリメラーゼ酵素が新しいDNA鎖を合成します。
このサイクルを繰り返すことで、DNAが指数関数的に増幅されます。
一般的にサーマルサイクラーはポリメラーゼ連鎖反応（PCR）を行うために使用される装置です。サーマルサイクラーは、PCRの各ステップ（変性、アニーリング、伸長）に必要な温度を自動的に制御して設定されたサイクルを繰り返します。この温度変化が、DNAの分離、プライマーの結合、新しいDNAの合成を効率的に進行させるために不可欠です。
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