Περιεχόμενο
Η PCR είναι μια μέθοδος που χρησιμοποιούν οι επιστήμονες για να κάνουν εκατομμύρια αντίγραφα ενός τμήματος DNA. Οι πολυμεράσες - ένας τύπος πρωτεϊνικού ενζύμου - βοηθούν στην παραγωγή νέων τμημάτων. Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν συχνά πολυμεράση Taq στην PCR.
Ιστορία
Η πολυμεράση Taq προέρχεται από το βακτήριο Thermus aquaticus, το οποίο ζει σε ιαματικά νερά. Οι Kary Mullis και Fred Faloona ανέπτυξαν PCR στα μέσα της δεκαετίας του '80 χρησιμοποιώντας αρχικά την πολυμεράση Escherichia coli, αλλά οι επιστήμονες άρχισαν σύντομα να χρησιμοποιούν το Taq σε PCR επειδή ήταν πιο ανθεκτικές στις υψηλές θερμοκρασίες.
Λειτουργία
Η PCR περιλαμβάνει τα στάδια μετουσίωσης, ανόπτησης και αντιγραφής, που συνήθως επαναλαμβάνονται 20 έως 30 φορές. Η μετουσίωση διαχωρίζει τον διπλό κλώνο του DNA σε απομονωμένους κλώνους. Στο βήμα ανόπτησης, οι εναρκτήρες δεσμεύονται στα τμήματα DNA που πρόκειται να αντιγραφούν. Η πολυμεράση Taq αρχίζει να δουλεύει στο βήμα της αντιγραφής: η πολυμεράση συναρμολογεί, από κάθε μονή κλώνο του DNA που χαρακτηρίζεται από έναν εκκινητή, ένα νέο διπλό κλώνο.
Οφέλη
Οι υψηλές θερμοκρασίες που απαιτούνται για την μετουσίωση του DNA κατέστρεψαν την πολυμεράση Ε. Coli που αρχικά χρησιμοποιήθηκε στην PCR, καθιστώντας αναγκαία την προσθήκη επιπλέον ενζύμου σε κάθε κύκλο. Η Taq πολυμεράση μπορεί να αντέξει αυτές τις θερμοκρασίες, έτσι ώστε οι επιστήμονες να μπορούν τώρα να κάνουν πολλαπλούς κύκλους PCR αυτόματα.
Σκέψεις
Η πολυμεράση Taq έχει σχετικά υψηλό ποσοστό σφάλματος διπλασιασμού ϋΝΑ. Άλλες πολυμεράσες σταθερές σε υψηλές θερμοκρασίες έχουν χαμηλότερους ρυθμούς σφάλματος, αλλά το Taq εξακολουθεί να είναι το πλέον χρησιμοποιούμενο λόγω της αξιοπιστίας και της ευελιξίας του.