Для детального розуміння суті методу ПЛР-діагностики необхідно зробити невеликий екскурс в шкільний курс біології.
Ще зі шкільних підручників ми знаємо, що дезоксирибонуклеїнової кислоти (ДНК) - універсальний носій генетичної інформації і спадкових ознак у всіх існуючих на Землі організмів. Виняток становлять лише деякі мікроорганізми, наприклад, віруси - універсальним носієм генетичної інформації у них є РНК - одноцепочечная рибонуклеїнова кислота.
Відкриття ДНК молекули відбулося в 1953 році. Френсіс Крік і Джеймс Уотсон відкрили структуру подвійної спіралі ДНК, їх робота згодом було відзначено Нобелівською премією.
ДНК є подвійною нитка, скручену в спіраль. Кожна нитка складається з «цеглинок» - з послідовно з'єднаних нуклеотидів. Кожен нуклеотид ДНК містить одне з чотирьох азотистих основ - гуанін (G), аденін (A) (пурини), тимін (T) і цитозин (C) (піримідинів), пов'язане з дезоксирибозою, до останньої, в свою чергу, приєднана фосфатна група . Між собою сусідні нуклеотиди з'єднані в ланцюзі фосфодіефірних зв'язком, утвореної 3'-гідроксильної (3'-ОН) і 5'-фосфатної групами (5'-РО3). Це властивість обумовлює наявність полярності в ДНК, т. Е. Протилежної спрямованості, а саме 5'- і 3'-решт: 5'-кінця однієї нитки відповідає 3'-кінець другої нитки.
Первинна структура ДНК - це лінійна послідовність нуклеотидів ДНК в ланцюзі. Послідовність нуклеотидів у ланцюгу ДНК записують у вигляді буквеної формули ДНК: наприклад - AGTCATGCCAG, запис ведеться з 5'- на 3'-кінець ланцюга ДНК.
Вторинна структура ДНК утворюється за рахунок взаємодій нуклеотидів (більшою мірою азотистих основ) між собою, водневих зв'язків. Класичний приклад вторинної структури ДНК - подвійна спіраль ДНК. Подвійна спіраль ДНК - найпоширеніша в природі форма ДНК, що складається з двох полінуклеотидних ланцюгів ДНК. Побудова кожної нової ланцюга ДНК здійснюється за принципом комплементарності, т. Е. Кожному азотистій підставі одного ланцюга ДНК відповідає строго певне підставу інший ланцюга: в комплемнтарной парі навпаки A варто T, а навпаки G розташовується C і т.д.