1980'lerin başında DNA çalışmalarının önündeki temel engel miktardı: bir geni incelemek için yeterli materyali elde etmek, bakterilerde klonlamayı gerektiren haftalar süren bir işti. Adli bir olay yerinden ya da bir fosilden gelen eser miktardaki örnek çoğu zaman kullanılamıyordu.

Kary Mullis'in 1983'te tarif ettiği polimeraz zincir tepkimesi, sorunu bir döngüye indirger. Karışım ısıtılınca DNA'nın iki ipliği ayrılır; soğutulunca hedef bölgenin uçlarına bağlanan kısa başlatıcılar (primer) yapışır; bir polimeraz enzimi bu noktalardan itibaren yeni iplikleri sentezler. Her döngüde kopya sayısı iki katına çıkar — otuz döngü, bir milyardan fazla kopya demektir. Yöntemin pratik hale gelmesi, kaplıcalarda yaşayan *Thermus aquaticus* bakterisinden elde edilen ve yüksek sıcaklıkta bozulmayan Taq polimeraz sayesinde oldu; ekstremofil bir mikroorganizmanın çalışılmış olması, otuz yıl sonra bir biyoteknoloji devriminin koşuluydu.

Etkisi disiplinleri aştı. İnsan Genom Projesi'nin dizileme akışı, adli tıpta DNA parmak izi, babalık testleri, kalıtsal hastalık tanısı, antik DNA çalışmaları (Denisova insanının tanımlanması dahil) ve klinik viroloji PCR üzerine kuruludur. 2020'de COVID-19 salgınında dünya çapında standart tanı yöntemi olarak kullanılan RT-PCR, aynı döngünün RNA'ya uyarlanmış halidir. Mullis 1993'te Nobel Kimya Ödülü'nü aldı; yöntemin bileşenlerinin çoğunun daha önce var olduğu ve asıl katkının onları bir araya getiren fikir olduğu, buluşun kime ait olduğu tartışmasını sürdüren bir noktadır.