Polimeraza DNA jest ważnym enzymem biologicznym, który jest obecny w replikacji DNA. W tym procesie, DNA kopiuje się do dwóch cząsteczek DNA i syntetyzuje nową nić DNA z istniejącej nici poprzez dodanie dNTP do rosnącego DNA.
Polimeraza DNA pełni dwie kluczowe role w replikacji: Aktywność polimerazy 5′ do 3′ egzonukleazy i aktywność korekty 3′ do 5′ egzonukleazy. Gdy polimeraza wiąże się z DNA, dodaje nukleotydy w kierunku od 5′ do 3′.
Niestety, ponieważ ulega ona dezaktywacji w wyższej temperaturze, polimeraza DNA nie jest odpowiednia do rodzaju replikacji zwanego reakcją łańcuchową polimerazy (PCR). Polimeraza DNA Taq, z drugiej strony, odgrywa istotną rolę w PCR.
Czym jest polimeraza Taq?
Polimeraza Taq DNA jest wysoce termostabilną rekombinowaną polimerazą DNA. Jej nazwa pochodzi od Thermus aquaticus, bakterii odpornej na wysoką temperaturę, z której się izoluje. Masa cząsteczkowa polimerazy Taq wynosi 94kD, a amplifikuje ona DNA do 5kb z prędkością wydłużania 0.9-1.2kb/min w temperaturze 70-75°C.
Co to jest Łańcuchowa Reakcja Polimerazy (PCR)?
Druciowa Reakcja Polimerazy, lub PCR, jest techniką replikacji, która wytwarza liczne kopie określonego regionu DNA in vitro (w probówce, a nie w organizmie). PCR jest wykorzystywana w różnych dziedzinach biologii i medycyny, w tym w badaniach biologii molekularnej, diagnostyce medycznej i ekologii.
PCR opiera się na polimerazie Taq, termostabilnej polimerazy DNA. Wymaga również starterów DNA, które są zaprojektowane specjalnie dla danego regionu DNA, jak również szablonu DNA i nukleotydów (bloków budulcowych DNA).
W reakcji PCR kluczowe składniki są umieszczane w probówce wraz z kofaktorami, których wymaga enzym. Składniki poddawane są powtarzającym się cyklom ogrzewania i chłodzenia, które ostatecznie syntetyzują DNA.
Istnieją również trzy podstawowe kroki, które należy wykonać w celu przeprowadzenia reakcji PCR, w tym:
- Denaturacja (96 °C): Silne podgrzanie reakcji w celu rozdzielenia, lub denaturacji, nici DNA.
- Wyżarzanie (55-65 °C): Schłodzenie reakcji, aby primery mogły związać się ze swoimi komplementarnymi sekwencjami na jednoniciowym, szablonowym DNA.
- Rozszerzanie (72 °C): Podniesienie temperatury reakcji, aby polimeraza Taq przedłużyła startery, syntetyzując nowe nici DNA.
Cykl ten powtarza się 25-35 razy w typowej reakcji PCR, która na ogół trwa 2-4 godziny, w zależności od długości kopiowanego regionu DNA. Jeśli reakcja jest wydajna, region docelowy może się rozrosnąć z jednej lub kilku kopii do miliardów.
Rola polimerazy Taq w PCR
Ze względu na jej kluczową rolę w syntezie i amplifikacji nowych nici DNA, polimeraza Taq jest niezbędna w łańcuchowej reakcji polimerazy (PCR).
Podobnie jak inne polimerazy DNA, polimeraza Taq może wytwarzać DNA tylko wtedy, gdy posiada primer, czyli krótką sekwencję 20 nukleotydów, które stanowią punkt wyjścia do syntezy DNA. Jednakże jest to również termostabilna polimeraza DNA, która może pracować w wyższych temperaturach.
Polimeraza DNA Taq jest wysoce wydajna, więc staje się w pełni funkcjonalna, gdy osiąga swoją optymalną temperaturę. Posiada również okres półtrwania dłuższy niż dwie godziny (w temperaturze 92 °C), wysoką zdolność do amplifikacji oraz możliwość dodawania 150 nukleotydów na sekundę.
Wybierz G-Biosciences dla Twojego PCR Essentials
W G-Biosciences oferujemy szeroki wybór zestawów i produktów do zastosowań PCR i polimerazy Taq DNA. Aby złożyć zamówienie, odwiedź naszą stronę internetową już dziś.