Polymerase Chain Reaction () adalah teknik revolusioner yang ditemukan oleh Kary Mullis pada tahun 1983 untuk mengamplifikasi fragmen DNA spesifik secara eksponensial dari jumlah cetakan yang sangat sedikit. Prinsip dasar melibatkan tiga langkah berulang: denaturasi (94–98 °C) untuk memisahkan untai ganda, annealing (50–65 °C) untuk menempelkan primer oligonukleotida ke sekuens target, dan ekstensi (72 °C) di mana DNA polimerase memperpanjang primer membentuk untai baru.
Penggunaan Taq polymerase yang diisolasi dari bakteri termofilik Thermus aquaticus merupakan terobosan kunci karena enzim ini tetap aktif pada suhu tinggi selama siklus denaturasi. Setelah 30–40 siklus, jumlah fragmen DNA target meningkat secara eksponensial hingga miliaran kopi, memungkinkan deteksi dan analisis bahkan dari sampel forensik yang sangat sedikit.
Variasi teknik telah dikembangkan untuk berbagai aplikasi: RT- untuk mengamplifikasi RNA (setelah transkripsi balik), q (real-time ) untuk kuantifikasi absolut dan relatif ekspresi gen, digital untuk sensitivitas deteksi tertinggi, dan multiplex untuk mengamplifikasi beberapa target sekaligus. Dalam diagnosis molekuler, digunakan secara luas untuk mendeteksi patogen (termasuk virus SARS-CoV-2), mengidentifikasi mutasi genetik penyebab penyakit, dan analisis DNA forensik dalam kriminologi.