Un Master Mix PCR est une solution prête à l'emploi contenant la Pfu polymérase, les dNTPs, le MgCl2 et le tampon de réaction à des concentrations optimales pour la PCR.

L'ADN polymérase est résistante à la chaleur et reste intacte pendant la dénaturation de l'ADN. Elle permet l'amplification de la séquence ADN cible. On distingue différents types d'ADN polymérases haute-fidélité dont la Pfu polymérase, une ADN polymérase naturellement fidèle grâce à son activité exonucléase 3'-5' ainsi que des ADN polymérases modifiées pour obtenir des capacités de fidélité supérieures.

Les modifications apportés aux ADN polymérases pour leur apporter une fidélité supérieure sont de différentes natures : modification génétique, modification chimique, mélange de plusieurs enzymes ...

Les dNTPs sont les 4 nucléotides de base : dATP, dCTP, dGTP, et dTTP. Les dNTPs sont les briques nécessaires à la construction de nouveaux brins d'ADN. Ces 4 nucloétides sont typiquement ajoutés à la réaction de PCR à des noveaux équimolaires pour une incorporation optimale. Dans les applications de PCR classiques, la concentration finale recommandée pour chaque dNTP est généralement de 0.2 mM.

Les ions magnésium (Mg2+) fonctionnent comme un co-facteur pour l'activité de l'ADN polymérase en aidant à l'incorporation des dNTPs pendant la polymérisation. Les ions magnésium catalysent la formation de pont phosphodiester au niveau du site actif de l'enzyme entre l'extrémité 3' OH de l'amorce et le groupement phosphate du dNTP. De plus les ions Mg2+ facilitent la formation de complexes entre les amorces et l'ADN en stabilisant les charges négatives. Les ions Mg2+ sont présents dans le Master Mix sous forme d'une solution MgCl2.

La PCR d'effectue dans un tampon qui apporte un environnement chimique nécessaire à l'activité de l'ADN polymérase. Ce tampon est généralement un tampon Tris/HCl avec un pH d'environ (typiquement 8.3-8.8). Une solution de KCl peur être ajoutée pour faciliter l'hybridation des primers mais la concentration ne doit pas excéder 50 mM pour ne pas inhiber l'enzyme.