鶴崗市熱啟動(dòng)Taq酶研發(fā)
發(fā)布時(shí)間：2022-10-28 01:36:24
鶴崗市熱啟動(dòng)Taq酶研發(fā)
熱啟動(dòng)酶是耐高溫的依賴(lài)于DNA模板的DNA聚合酶，來(lái)源于嗜熱的嗜熱水生菌Thermus aquaticus YT一1，一般應(yīng)用于PCR反應(yīng)。TaqDNA聚合酶是一種M92+依賴(lài)酶，反應(yīng)體系中須有Mg2+存在，然而保持適當(dāng)?shù)腗g2+濃度十分重要，因?yàn)镸g2+濃度過(guò)高或過(guò)低均會(huì)影響引物與模板的結(jié)合、模板與PCR產(chǎn)物的解鏈溫度、引物二聚體的形成以及酶的活性與精 確性。
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選擇靈敏度高的熱啟動(dòng)Taq酶。一般說(shuō)，Taq酶的擴(kuò)增效率高，靈敏度就高，但也有不一致的情況。如果要擴(kuò)增的樣本目標(biāo)基因豐度較低，建議對(duì)Taq酶的擴(kuò)增靈敏度進(jìn)行檢測(cè)。常見(jiàn)的檢測(cè)方法是將目標(biāo)基因質(zhì)粒片段進(jìn)行10倍或5倍梯度稀釋?zhuān)谳^低的幾個(gè)稀釋度進(jìn)行PCR檢測(cè)，選擇檢測(cè)靈敏度較高的熱啟動(dòng)Taq酶。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上常用的ABI、Bioline、Biog的擴(kuò)增靈敏度都比較高，但知名品牌T的靈敏度略低，研究者可根據(jù)自身的實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行選擇。
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分子診斷是當(dāng)代醫(yī)學(xué)發(fā)展的重要前沿領(lǐng)域之一，其核心技術(shù)是基因診斷，常規(guī)技術(shù)包括：（1）聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）；（2）DNA測(cè)序（DNA sequencing）；（3）熒光原位雜交技術(shù)（FISH）；（4）DNA印跡技術(shù)（ DNA blotting ）；（5）單核苷酸多態(tài)性（SNP）；（6）連接酶鏈反應(yīng)（LCR）；（7）基因芯片技術(shù)（gene chip）。
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Taq DNA聚合酶具有很高的加工合成特性，在適反應(yīng)溫度時(shí)，dNTP的摻入速度為35～100 nt/（s．酶分子），擴(kuò)增長(zhǎng)度可達(dá)7.6 kb。在低溫條件下，Taq DNA聚合酶的活性明顯降低，導(dǎo)致此酶在模板內(nèi)局部二級(jí)結(jié)構(gòu)區(qū)域的延伸能力受阻或前進(jìn)速率常數(shù)與解離常數(shù)的比值發(fā)生改變。在較高的溫度（95℃以上）時(shí)，很少有DNA合成；在體外，DNA在較高溫度時(shí)的合成速度受到引物或引物鏈與模板鏈雙鏈結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的限制。由于Taq DNA聚合酶的適反應(yīng)溫度高達(dá)75～80℃，故退火溫度和延伸溫度均可適當(dāng)提高，這限制了非特異性擴(kuò)增產(chǎn)物的出現(xiàn)，增加了PCR反應(yīng)的特異性。
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熱啟動(dòng)Taq酶的產(chǎn)生：在PCR的反應(yīng)過(guò)程中，主要有三個(gè)階段：變性、復(fù)性、延伸。Taq DNA聚合酶的復(fù)性溫度是72℃，但其在低溫下也有活性（活性較弱），也能催化引物與模板復(fù)性，只是錯(cuò)配率高，發(fā)生非特異性復(fù)性機(jī)率大。這樣在未達(dá)到72℃之前，反應(yīng)在Taq酶聚合下不斷擴(kuò)增出非特異性產(chǎn)物，而使實(shí)驗(yàn)失敗。在傳統(tǒng)的PCR反應(yīng)中，這樣由低溫上升至高溫的過(guò)程中，引物錯(cuò)配和二聚體的形成機(jī)率非常高，Hot Start Taq DNA聚合酶就是讓PCR反應(yīng)一開(kāi)始就在大于70℃下進(jìn)行。當(dāng)溫度較低時(shí)，酶活性被封閉，當(dāng)溫度大于一定溫度時(shí)酶又開(kāi)始工作。這樣就避免了在低溫下復(fù)性、延伸的過(guò)程，消除引物錯(cuò)配和二聚體形成，減少非特異性產(chǎn)物的產(chǎn)生。我們是如何對(duì)Hotstart Taq酶修飾而讓它只在高溫下才能發(fā)揮活性？這就是Hot Start taq酶的作用原理。
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分子診斷的主要技術(shù)有核酸分子雜交、聚合酶鏈反應(yīng)和生物芯片技術(shù)。1.核酸分子雜交技術(shù) 具有一定互補(bǔ)序列和核苷酸單鏈在液相或固相中按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則締合成異質(zhì)雙鏈的過(guò)程，稱(chēng)為核酸分子雜交。雜交的雙方是待測(cè)核酸序列和探針序列。應(yīng)用該技術(shù)可對(duì)特定DNA或RNA序列進(jìn)行定性或定量檢測(cè)。2.聚合酶鏈反應(yīng)（即Polymerase chain reaction，PCR）原理：PCR是模板DNA，引物和四種脫氧核糖核昔三磷酸（dNTP）在DNA聚合酶作用下發(fā)生酶促聚合反應(yīng)，擴(kuò)增出所需目的DNA。包括三個(gè)基本步驟：雙鏈DNA模板加熱變性成單鏈（變性）；在低溫下引物與單鏈DNA互補(bǔ)配對(duì)（退火）；在適宜溫度下TapDNA聚合酶催化引物沿著模板DNA延伸。3.生物芯片技術(shù)是近年發(fā)展起來(lái)的分子生物學(xué)與微電子技術(shù)相結(jié)合的核酸分析檢測(cè)技術(shù)。起初的生物芯片技術(shù)主要目標(biāo)是用于DNA序列測(cè)定、基因表達(dá)譜鑒定和基因突變體檢測(cè)和分析，所以又稱(chēng)為DNA芯片或基因芯片技術(shù)。由于這一技術(shù)已擴(kuò)展至免疫反應(yīng)、受體結(jié)合等非核酸領(lǐng)域，出現(xiàn)了蛋白質(zhì)芯片、免疫芯片、細(xì)胞芯片、組織芯片等，所以改稱(chēng)生物芯片技術(shù)更符合發(fā)展趨勢(shì)。