Развитие полимеразной цепной реакции очень похоже на развитие интернета. Эти два открытия произошли примерно в одно время и уже успели несколько раз выйти за границы текущих представлений и возможностей. Их роднит и то, что те задачи, которые они решили в момент открытия, пренебрежимо малы по сравнению с теми возможностями, которые они дали для развития технологии, науки и общества. Ключевыми технологиями, которые предопределили распространение ПЦР, являются отрытие термостабильной ДНК-полимеразы, ПЦР в режиме реального времени, мультиплексная и цифровая ПЦР, ПЦР с обратной транскрипцией.
Первоначально в полимеразной цепной реакции использовался фрагмент Кленова [1], который является продуктом ферментативного гидролиза ДНК-полимеразы I, выделенной из кишечной палочки. ДНК-полимераза является ключевым элементом ПЦР и ее характистики в значительной степени связаны с характеристиками ПЦР-анализа. Поиск новых и модификация существующих ДНК-полимераз велись в основном в двух направлениях: повышение температурной стабильности и возможность температурной активации фермента. Эти характеристики значительно упрощают анализ, снижают вероятность контаминации лаборатории и повышают селективность анализа. Модификация ДНК-полимераз для устойчивости к ингибиторам востребована для прямого анализа проб, например, крови.
В середине 80-х проведение полимеразной цепной реакции было очень трудоемким процессом. Требовалось регулярно, с секундной точностью проводить перенос пробирок между ваннами с разной температурой (термоцилировать) и добавлять свежую партию фермента после стадии денатурации.