Taq polymeras

Taq - polymeras , eller termostabilt DNA-polymeras I  , är ett termostabilt DNA-beroende DNA-polymeras från bakterien Thermus aquaticus . Taq- polymeras är en homolog av Escherichia coli DNA-polymeras I [1] . Till skillnad från E. coli , Th. aquaticus är en termofil mikroorganism (omgivningstemperaturen på 55 °C och högre är optimal för dess liv), därför är dess enzymer termostabila (den optimala temperaturen är 70–80 °C) [2] . Taq -polymeras har DNA-polymeras och 5',3'- exonukleasaktiviteter och används för polymeraskedjereaktion (PCR).

Taq- polymeras karakteriserades först 1976 [3] . Detta enzym består av 832 aminosyrarester och har en molekylvikt på cirka 94 kDa [4] .

Egenskaper

En nyckelegenskap hos Taq- polymeras som gör den lämplig för PCR är termisk stabilitet. Halveringstiden för enzymet vid 92,5 °C är 130 minuter, vilket tillåter flera PCR-cykler utan att behöva lägga till en ny del av enzymet i varje cykel (som gjordes innan upptäckten av termostabila DNA-polymeraser). Dessutom minskar ett högre temperaturoptimum för förekomsten av amplifieringsreaktionen sannolikheten för bildandet av sekundära och tertiära strukturer i matrisen och ospecifik hybridisering av primrar [2] .

Enzymets hastighet beror på temperaturen och är cirka 60 nukleotider per sekund vid 72 °C. Detta är högre än hastigheten för Klenov-fragmentet vid dess optimala temperatur och beror delvis på det faktum att Taq- polymeras inte har den korrigerande 3',5'-exonukleasaktiviteten, vilket saktar ner enzymet. Taq- polymeras har en högre processivitet än Klenov-fragmentet och syntetiserar enkelt DNA-fragment på 4000 nukleotidrester i längd, och under optimala förhållanden - upp till 8000-10 000 [2] .

Polymeraset kan lägga till en 3'-överhängsnukleotid till de trubbiga ändarna av DNA-fragmentet. Denna egenskap hos enzymet används för molekylär kloning [2] .

Anteckningar

1. ↑ Eom SH, Wang J., Steitz TA Struktur för Taq-polymeras med DNA vid det aktiva polymerasstället // Natur. - 1996. - T. 382 , ​​nr. 6588 . - S. 278-281 . — PMID 8717047 .
2. ↑ 1 2 3 4 Elizabeth van Pelt-Verkuil, Alex van Belkum, John P. Hays. Kapitel 7. Taq och andra termostabila DNA-polymeraser // Principer och tekniska aspekter av PCR-amplifiering . - Springer, 2008. - ISBN 978-1-4020-6240-7 .
3. ↑ Chien A., Edgar DB, Trela ​​JM Deoxiribonukleinsyrapolymeras från den extrema termofila Thermus aquaticus  // J Bacteriol. - 1976. - T. 127 , nr. 3 . - S. 1550-1557 . — PMID 8432 .
4. ↑ Taq-polymeras i UniProt-databasen . Hämtad 29 april 2013. Arkiverad från originalet 17 maj 2013. (obestämd)