A DNS-polimeráz a DNS-replikációban jelen lévő létfontosságú biológiai enzim. A folyamat során a DNS két leány DNS-molekulára másolódik, és a növekvő DNS-hez dNTP-k hozzáadásával a meglévő szálból új DNS-szálat szintetizál.
A DNS-polimeráznak két döntő szerepe van a replikációban: Az 5′-3′-exonukleáz polimeráz aktivitás és a 3′-5′-exonukleáz korrektúraolvasó aktivitás. Ahogy a polimeráz kötődik a DNS-hez, nukleotidot ad hozzá az 5′ és 3′ közötti irányban.
A DNS-polimeráz sajnos, mivel magasabb hőmérsékleten deaktiválódik, nem alkalmas a polimeráz láncreakciónak (PCR) nevezett replikációs típushoz. A Taq DNS-polimeráz viszont alapvető szerepet játszik a PCR-ben.
Mi a Taq polimeráz?
A Taq DNS-polimeráz egy nagymértékben termosztálható rekombináns DNS-polimeráz. Nevét a Thermus aquaticusról kapta, arról a hőtűrő baktériumról, amelyből izolálódik. A Taq polimeráz molekulatömege 94kD, és 70-75°C-on 0,9-1,2kb/perc elongációs sebességgel amplifikálja a DNS-t 5kb-ig.
Mi a polimeráz láncreakció (PCR)?
A polimeráz láncreakció vagy PCR egy olyan sokszorosítási technika, amely egy adott DNS-régió számos másolatát állítja elő in vitro (kémcsőben, nem pedig szervezetben). A PCR-t a biológia és az orvostudomány különböző területein használják, beleértve a molekuláris biológiai kutatást, az orvosi diagnosztikát és az ökológiát.
A PCR a Taq polimerázra, egy termosztálható DNS-polimerázra támaszkodik. Szükség van továbbá olyan DNS-primerekre, amelyeket kifejezetten az adott DNS-régióra terveztek, valamint sablon DNS-re és nukleotidokra (DNS-építőelemekre).
A PCR-reakcióban a legfontosabb összetevőket egy csőben állítja össze, az enzim által igényelt kofaktorokkal együtt. Az összetevők ismételt melegítési és hűtési ciklusokon mennek keresztül, amelyek végül DNS-t szintetizálnak.
A PCR megvalósításához három alapvető lépést is be kell tartanod, többek között:
- Denaturálás (96 °C): A reakciót erősen fel kell melegíteni, hogy a DNS-szálak szétváljanak, vagyis denaturálódjanak.
- Lágyítás (55-65 °C): A reakció lehűtése, hogy a primerek az egyszálú templát-DNS-en lévő komplementer szekvenciáikhoz tudjanak kötődni.
- Hosszabbítás (72 °C): A reakció hőmérsékletének emelése, hogy a Taq-polimeráz meghosszabbítsa a primereket, új DNS-szálakat szintetizálva.
A ciklus 25-35-ször ismétlődik egy tipikus PCR-reakcióban, amely általában 2-4 órát vesz igénybe, a másolandó DNS-régió hosszától függően. Ha a reakció hatékony, a célrégió egy vagy néhány példánytól akár több milliárd példányig is eljuthat.
A Taq-polimeráz szerepe a PCR-ben
A Taq DNS-polimeráz az új DNS-szálak szintézisében és felerősítésében betöltött kulcsszerepe miatt elengedhetetlen a polimeráz láncreakció (PCR) szempontjából.
A többi DNS-polimerázhoz hasonlóan a Taq-polimeráz is csak akkor képes DNS-t előállítani, ha rendelkezik primerrel, egy 20 nukleotidból álló rövid szekvenciával, amely kiindulási pontot biztosít a DNS-szintézishez. Ez azonban egy termostabil DNS-polimeráz is, amely magasabb hőmérsékleten is képes dolgozni.
A Taq DNS-polimeráz nagy hatékonyságú, így az optimális hőmérséklet elérésekor válik teljesen működőképessé. Emellett több mint két órás felezési ideje van (92 °C-os hőmérsékleten), nagy amplifikációs kapacitással rendelkezik, és másodpercenként 150 nukleotidot képes hozzáadni.
Válassza a G-Biosciences-t a PCR alapanyagaihoz
A G-Biosciences-nél számos készletet és terméket kínálunk a PCR és Taq DNS-polimeráz alkalmazásokhoz. Ha megrendelést szeretne leadni, látogasson el weboldalunkra még ma.