Une réaction en chaîne par polymérase, ou PCR, se compose de trois étapes : la dénaturation de l'ADN, l'annelage de l'amorce et l'extension. Ces étapes sont répétées entre 20 et 35 fois pour synthétiser la bonne quantité d'ADN d'intérêt . Chacune de ces étapes nécessite une plage de température différente, ce qui permet aux machines PCR de contrôler les étapes. La PCR est généralement effectuée dans de petits tubes de réaction PCR contenant tous les ingrédients nécessaires à la synthèse de l'ADN.
La première étape de la PCR, la dénaturation de l'ADN, nécessite une température élevée, généralement autour de 95 degrés Celsius. La dénaturation provoque la décompression et la séparation de l'ADN en brins simples, exposant les bases de l'ADN au reste du mélange PCR.
La deuxième étape, l'hybridation des amorces, doit se dérouler à une température inférieure à celle de l'étape de dénaturation. La machine PCR refroidit la solution à une température comprise entre 45 et 72 degrés Celsius. La température spécifique pour le recuit dépend des amorces. Les amorces sont de courts morceaux d'ADN préalablement synthétisés qui apparaissent au début et à la fin de l'ADN d'intérêt. Pendant l'annelage des amorces, les amorces se lient aux parties appropriées du brin d'ADN.
La troisième étape, l'extension, se produit à 72 degrés Celsius. Cette étape implique l'extension de nouveaux brins d'ADN, en commençant par les amorces.
Après l'extension, la réaction est réchauffée à 95 degrés Celsius pour démarrer un autre cycle de PCR. Le nombre de brins d'ADN après chaque cycle d'étapes de PCR double, de sorte que la quantité d'ADN produite est exponentielle. De cette façon, 20 à 35 cycles de PCR créent des millions de brins d'ADN d'intérêt.
