PCR相關實驗在現(xiàn)代生命科學研究中發(fā)揮著重要作用。在PCR相關實驗中,,會用到各種酶試劑,這些試劑關系到實驗的成功與否,。其中,,DNA聚合酶在DNA和RNA的操控、合成和分析中都發(fā)揮著難以替代的作用,,成為科學家們揭示分子生物學奧秘的有力的工具,。
本期內(nèi)容,,盤點PCR實驗中常用的DNA聚合酶試劑。
DNA聚合酶(DNA Polymerase)參與DNA分子的合成過程,。它在細胞中的主要功能是在DNA復制中負責合成新的DNA鏈,。
DNA聚合酶使用DNA模板上的信息,,根據(jù)堿基互補配對原則(A-T,,C-G配對),從5'→3',,即從新鏈的5'端到3'端進行,在新鏈上加入互補的核苷酸,。DNA聚合酶只能在已存在的DNA鏈上進行合成,,因此需要一個起始點,,稱為引物(primer),來提供3'端的OH基團,,該過程一直持續(xù)到整個DNA鏈被復制完成,。
除了PCR實驗中,,在生物體的細胞中,,也有DNA聚合酶的參與,例如,,幫助DNA損傷修復和維護基因組的完整性,。
DNA聚合酶是一類酶的總稱,有多種種類,,每種都具有不同的特性和應用,。
Taq DNA聚合酶
來源
從耐熱細菌Thermus aquaticus中分離得到。
特點
耐熱性:Taq DNA聚合酶的適宜工作溫度通常在70°C至75°C之間,。這使得Taq DNA聚合酶非常適合PCR反應,,因為PCR需要在每個循環(huán)中通過高溫步驟來分離DNA鏈。
5'→3'聚合酶活性 Taq DNA聚合酶具有5'→3'聚合酶活性,,即它能夠在DNA鏈的5'端到3'端方向上合成新的DNA鏈,。
沒有3'→5'外切酶活性 與一些其他DNA聚合酶不同,Taq DNA聚合酶不具備3'→5'外切酶活性,,這意味著它缺乏校正能力,,容易引入突變。因此,,在PCR反應中,,Taq DNA聚合酶的錯誤率相對較高。
DNA模板依賴性:Taq DNA聚合酶對于DNA模板的依賴性較強,,需要引物(primer)提供3'端的OH基團,,作為新DNA鏈的起始點。
Pfu DNA聚合酶
來源
從嗜熱古細菌Pyrococcus furiosus中分離得到,。
特點
高度的3'→5'外切酶活性:Pfu DNA聚合酶表現(xiàn)出高度的外切酶活性,,使得其能夠進行校對,,糾正PCR反應中可能發(fā)生的錯誤。這有助于提高擴增產(chǎn)物的準確性,。
高保真度:由于其強大的外切酶活性,,Pfu DNA聚合酶在PCR反應中具有更低的錯誤率,提供高度保真的DNA合成,。
溫度適應性:Pfu DNA聚合酶在較高的溫度范圍內(nèi)(通常在72°C至75°C)表現(xiàn)出較高的活性,,適用于PCR反應的高溫步驟。
缺乏5'→3'外切酶活性:與一些其他聚合酶不同,,Pfu DNA聚合酶通常不具備5'→3'外切酶活性,,因此不會引入額外的5'端修飾。
大腸桿菌DNA聚合酶
來源
從大腸桿菌(Escherichia coli)中分離得到,。
特點
多功能性:大腸桿菌中有三種不同類型的 DNA 聚合酶,,即 DNA 聚合酶 Ⅰ、DNA 聚合酶 Ⅱ 和 DNA 聚合酶 Ⅲ,,它們分別簡稱為 PolⅠ、PolⅡ 和 PolⅢ,。PolⅠ 和 PolⅡ 的主要功能是參與 DNA 的修復過程,,而 PolⅢ 的功能看來是同 DNA 的復制有關。
基因克?。?/strong>大腸桿菌DNA聚合酶在基因克隆中廣泛應用,,用于合成DNA片段、連接DNA末端,,是DNA構建的關鍵工具之一,。
PCR輔助:在PCR實驗中,某些大腸桿菌DNA聚合酶的外切酶活性,,比如:Klenow片段,,可以用于擴增產(chǎn)物末端的修飾,例如A添加(A-tailing),。
低錯誤率:大腸桿菌DNA聚合酶通常具有相對較低的錯誤率,,這在一些實驗中是需要考慮的因素。然而,,與一些高保真度的DNA聚合酶相比,,其準確性可能較低。
來源
來自噬菌體T4的DNA聚合酶,,屬于T4 DNA復制和修復機制中的關鍵酶之一,。
特點
5'→3'聚合酶活性:T4 DNA聚合酶主要表現(xiàn)為5'→3'聚合酶活性,即在合成新的DNA鏈時,,從DNA鏈的5'端到3'端方向進行,。
3'→5'外切酶活性:T4 DNA聚合酶還具有3'→5'外切酶活性,,能夠修剪單鏈DNA的3'末端。在反向切除DNA片段時非常有用,,例如在DNA修復和重組過程中,。
缺乏核酸內(nèi)切酶活性:與一些其他T4 DNA復制酶不同,T4 DNA聚合酶通常不具有核酸內(nèi)切酶活性,,因此不會切割雙鏈DNA,。
依賴于引物:T4 DNA聚合酶在DNA合成時需要引物提供3'端的OH基團,因此通常在反應中需要引物的引導,。
DNA末端修飾:T4 DNA聚合酶可用于在DNA末端進行修飾,,例如通過添加dA(腺嘌呤)或dG(鳥嘌呤)來形成A懸垂末端或G懸垂末端。
好物推薦
PCR實驗
德國Minerva Biolabs公司生產(chǎn)的 Taq DNA聚合酶是一種高效的5‘→3’聚合酶,,沒有3‘→5’外切核酸酶活性,。在72℃和pH9的條件下,MB Taq DNA聚合酶達到其高水平的活性,,能夠在30秒內(nèi)擴增1 kb DNA,。
Taq的活性在室溫時被阻斷,例如在準備樣品時,。當溫度高于70℃時,,Taq聚合酶的抑制被逆轉(zhuǎn)。在94℃2分鐘后聚合酶達到活化,。MBTaq DNA聚合酶帶有10x緩沖液,,能獲得更大產(chǎn)率和靈敏度,這應符合大多數(shù)標準應用,。
MB Taq 熱啟動DNA聚合酶推薦使用/范圍:
常規(guī)和多重PCR,;實時PCR;T/A克??;生物素或放射性核苷酸進行DNA標記;雙鏈或單鏈標準DNA測序
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