Jak je Taq DNA polymeráza nezbytná v PCR amplifikaci

Polymerázová řetězová reakce (PCR) je metoda vyvinutá za účelem amplifikace specifických sekvencí DNA. V tomto kontextu, taq DNA polymeráza se objevuje jako určující enzym z hlediska účinnosti a specificity procesu amplifikace DNA.

Co je taq DNA polymeráza ?

Taq DNA Polymerase je enzym získaný z termofilní bakterie Thermus aquaticus, která se běžně vyskytuje v horkých pramenech. Tento enzym je také charakterizován svou pozoruhodnou odolností vůči teplotě, což mu umožňuje katalyzovat PCR, která je opakovaným procesem ohřevání a chlazení DNA fragmentů.

Funkce v PCR

V prvním kroku PCR je dvojité DNA spekiment podrobeno teplu, aby se oddělily obě vlákna. Následně je přidán Taq DNA Polymerase a poté jsou syntetizovány nové vlákna DNA pomocí jednovláknatých šablon, které slouží jako nukleotidy; Taq DNA spojuje správné základy s nukleotidovým šablonovým vláknem. Tento proces je klíčový, protože určuje množství a kvalitu očekávaného produktu.

Odolnost vysokým teplotám

Jedna z nejvíce výrazných charakteristik Taq DNA polymerázy je, že poskytuje optimální aktivitu při vysokých teplotách kolem 75-80 °C. Tato vysoká teplota slouží k tomu, aby pomohla rozpustit DNA vlákna, ale také zlepšila specifitu vazby iniciátorů a tím inhibovala šance nespecifického amplifikování. Jiné polymerázy nemusí nabízet takové extrémy. To dává Taq výhodu ve většině PCR protokolů.

Rychlost a efektivita

Taq DNA polymeráza byla také prokázána jako rychlá v amplifikaci. To je důsledkem relativně vyššího tempa prodlužování, čímž se cykly PCR zrychňují. Tato efektivita je velmi důležitá v řadě postupů, včetně klónování, sekvenování, diagnostiky a forenzních přístupů a dalších.

Napojedno, Taq DNA polymeráza nemůže být nahrazena, protože její vlastnosti velmi vysoké odolnosti vůči teplotě, efektivitě a specifitě dělají tento reagens zvlášť důležitým při PCR amplifikaci. Od té doby byla výzkumná práce v molekulární biologii velkou měrou usnadněna díky objevu této enzymu, který umožnil vědcům zkoumat podstatu živé hmoty a jejích genů jako nikdy předtím. Skutečnost, že Taq DNA Polymeráza je stále běžně používaným reagensem v laboratořích, jasně svědčí o tom, že tento reagens plní své účely v oblastech vědy a medicíny.