TAQ 폴리머 라제를 온도 역할 수있는 이유는 무엇입니까?

주요 용어 :DNA 폴리머 라제 1, PCR, TAQ 폴리머 라제, 열성 박테리아, Thermus aquaticus

taq 중합 효소

taq 폴리머 라제는 DNA를 합성하기 위해 PCR에 사용 된 시판 가능한 열 안정성 DNA 폴리머 라제이다. 그것은 Thermus aquaticus 라는 Eubacterium에서 파생되었습니다 . 박테리아의 자연 서식지는 주변 온도가 70-75 ° C 인 뜨거운 열 스프링입니다. taq 의 구조 중합 효소는 도 1에 도시되어있다.

그림 1 :TAQ 중합체

taq 중합 효소는 94kD, DNA- 의존성 DNA 중합 효소이며, 이는 DNA 중합체 1에서 상 동성이다. 콜라이. 따라서, taq 중합 효소는 3 '-OH 뉴클레오티드 첨가 부위, DNTP/DNA 결합 부위 및 5'내지 3 '엑소 뉴 클레아 제 부위로 구성된다. 그러나, 들어오는 뉴클레오티드의 교정을 위해 3 '내지 5'엑소 뉴 클레아 제 도메인이 부족하다. 

왜 taq 폴리머 라제 온도 역할

박테리아 taq 자연적으로 발생하는 중합 효소는 호 열성이다. 그것은 열수 통풍구 및 온천과 같은 극한 온도가있는 환경에 살고 있습니다. Thermus aquaticus 미국의 옐로 스톤 국립 공원의 희미한 온천에서 분리됩니다. as thermus aquaticus 극한의 온도에 살기 위해 적응합니다. 박테리아로부터 분리 된 중합 효소는 또한 더 높은 온도를 견딜 수 있습니다 . 옐로 스톤 국립 공원의 온천은 그림 2 에 나와 있습니다. .

그림 2 :옐로 스톤 국립 공원의 그랜드 프리즘 스프링

PCR에서 TAQ 폴리머 라제의 역할은 무엇입니까

DNA 의존적 DNA 폴리머 라제 1의 클레 노프 단편은 처음으로 열 안정이 아닌 PCR에 사용되었습니다. 그러나, 5 '내지 3'엑소 뉴 클레아 제 활성이 부족했다. Klenow 단편의 최적 온도는 37 ℃이다. 따라서, 신선한 효소는 각 사이클 당 반응에 첨가되어야했다. 나머지 Klenow 단편은 95 ℃에서 발생하는 PCR의 변성 단계 동안 변성되었다. 또한, Klenow 단편은 400 bp 단편 미만의 단편 만 합성 할 수있었습니다. PCR의 단계는 도 3에 도시되어있다 .

그림 3 :PCR
1 - 95 ° C, 2에서의 변성 - 68 ° C에서 어닐링, 3 - 72 ° C에서의 신장, 4 - 사이클 완료

한편, 1966 년에 Thomas D. Brock은 Thermophile, Thermus Aquaticus 을 발견했습니다. 미국의 옐로 스톤 국립 공원의 피즈 온천에서. 그 후, taq Thermus aquaticus에서 추출 된 폴리머 라제 PCR에 사용되었습니다. taq 중합 효소는 PCR 동안 주형에 뉴클레오티드를 첨가함으로써 프라이머를 연장하는데 사용된다. PCR 동안, 반응물은 95 ℃로 가열된다.  정상적인 DNA 폴리머 라제는이 고온에 의해 변성 될 것이다. 그러나, Taq에 대한 최적의 온도 중합 효소는 75-80 ℃이다. 또한, taq 의 오류율 중합 효소는 백만 개의 염기 쌍마다 약 1 개입니다. pfu taq 대신 사용되는 또 다른 유형의 열 안정성 DNA 폴리머 라제입니다. PCR에서의 중합 효소. 교정 능력을 가지고 있습니다. 따라서 taq보다 정확합니다 폴리머 라제.

참조 :

1.“TAQ 및 기타 열 안정성 DNA 폴리머 라제.”  springerlink , Springer, Dordrecht, 1970 년 1 월 1 일, 여기에서 구할 수 있습니다.

이미지 제공 :

1. Adenosine의“Taq”-Commons Wikimedia
2를 통한 자신의 작업 (CC By-SA 3.0).“Grand Prismatic Spring, Yellowstone National Park (3646969937)”미국의 Frank Kovalchek-그랜드 프리즘 스프링, 옐로우 스톤 국립 공원 (CC