PCR技术中使用的酶是什么?

一、PCR技术中使用的酶是什么?

1.DND聚合酶——也称为DNA依赖性DNA聚合酶


它是一类以DNA为模板,催化底物dNTP分子聚合形成子代DNA的酶。根据聚合酶活性特征和核酸外切酶活性特征的不同,DNA聚合酶可分为多种类型。IVD领域比较常见的酶如下


TaqDNA聚合酶——TaqDNA聚合酶是第一个被发现的热稳定性DNA聚合酶,分子量为65kD。它是从Thermusaquaticus中分离出来的,是目前科学研究和分子诊断试剂盒中使用最广泛的聚合酶。为了优化PCR反应体系,TaqDNA聚合酶进行了一系列的性能改进和优化,其中最广为人知的就是热启动Taq酶——


热启动Taq酶酶经过化学修饰、抗体修饰或配体修饰。无论是哪一种修饰,其原理都是在将反应体系加热至高温之前,通过“修饰”抑制TaqDNA聚合酶活性,从而抑制低温条件下的非特异性扩增。此外,还筛选出一系列突变型TaqDNA聚合酶,满足耐镁离子、耐盐、高保真等要求。


Bst链置换DNA聚合酶——BstDNA聚合酶是源自嗜热脂肪芽孢杆菌的DNA聚合酶I。它经过基因改造,去除了5'-3'核酸外切酶活性,但保留了5'-3'DNA聚合酶活性和强链置换。积极的。同时,该酶大大提高了扩增速度、产量、耐盐性和热稳定性,并增加了dUTP耐受性,使其非常适合抗污染等温扩增反应,例如LAMP。


由于新型冠状病的影响,Bst成为IVD领域又一个DNA聚合酶宠儿。


除Bst外,还有其他具有类似功能的链置换DNA聚合酶,如Bcabest聚合酶、Klenow聚合酶、phi29DNA聚合酶等。


TthDNA聚合酶——TthDNA聚合酶来自ThermusthermophilusHB8。其最有趣的现象是,在Mg2+条件下,TthDNA聚合酶具有很强的DNA聚合酶活性。在Mn2+条件下,TthDNA聚合酶具有更强的逆转录活性。此功能允许TthDNA聚合酶使用相应的缓冲液同时扩增DNA模板和RNA模板。


2.逆转录酶——也称为RNA依赖性DNA聚合酶


该酶以RNA为模板,合成与539;-339;中RNA模板互补的DNA单链。方向。这种DNA单链称为互补DNA-complementaryDNA,或CDNA。最常用的逆转录酶是M-MLV和AMV。


3.RNA聚合酶——以DNA链或RNA为模板的聚合酶


也称为转录酶。最常见的是T7RNA聚合酶,分子量约为99kDa。特异性催化539;339;中的RNA形成过程。方向。在目前的体外诊断中,可以在SAT技术中看到RNA聚合酶的身影。例如,仁都和中智的RNA扩增方法需要使用RNA聚合酶。


4.蛋白酶K——是一种可以酶解样品中各种蛋白质的酶。


蛋白酶K是一种从白色念珠菌中分离出来的强大蛋白水解酶,在较宽的pH范围内具有高比活性。这种酶也称为尿嘧啶-N-糖基化酶或UNG酶。


由于PCR是一种极其敏感的扩增技术,因此很容易受到污染的影响。少量的污染性外源DNA可以与感兴趣的模板一起被扩增。卫生部明确规定,所有用于临床检测的PCR试剂均应具有UNG酶技术,以防止污染。由于UV照射对500bp以下的片段去污效果不佳,而用于临床检测的PCR扩增片段通常在300bp左右,因此UNG的预防作用日益受到重视和肯定。


UDG酶的工作原理在PCR产物或引物中使用dU代替dT。该dU化PCR产物与UNG一起孵育。由于UDG可以裂解尿嘧啶碱基和糖磷酸骨架之间的N-糖基键,因此可以去除dU并阻止TaqDNA聚合酶的延伸,从而丢失重新扩增的DNA。能力。UNG对不包含dU的模板没有影响。UNG可以消除单链或双链DNA中的尿嘧啶,但对RNA中的尿嘧啶和单个尿嘧啶分子没有影响。


除了传统的UDG之外,热敏UDG:现在还开发了热敏UDG。热敏尿嘧啶-DNA糖基化酶-UDG是由大肠杆菌表达纯化的嗜冷海洋细菌衍生的重组蛋白,又称南极热敏UDG热敏UDG在505分钟完全失活。来源于大肠杆菌的尿嘧啶-DNA糖基化酶相对耐热,95处理10分钟后仍会残留少量尿嘧啶-DNA糖基化酶活性,导致含有dU碱基的PCR产物被降解。


6.性内切酶——识别并切割特定的脱氧核苷酸序列


性内切酶是一类能够识别并附着特定脱氧核糖核苷酸序列并在每条链的特定部分处裂解两个脱氧核糖核苷酸之间的磷酸二酯键的酶,称为性内切酶。


常用的酶,如BsoBI、HincII、Nt-BstNBI切口核酸内切酶。其中,BD的链置换扩增、SDA和等温PCR系统中选择的酶必须具有切割位点特异性,并且对识别位点的化学修饰敏感。雅培在COVID-19疫情期间的明星产品IDNOW等温PCR系统使用的是Nt-BstNBI核酸内切酶。


7.解旋酶,解旋酶——将双链DNA变成单链DNA


利用ATP水解提供的能量,使双链DNA核苷酸配对形成的氢键断裂,形成单链DNA;


常用解旋酶大肠杆菌的UvrD、T7噬菌体的gp4;大肠杆菌解旋酶II的熔解速度为20bp/s,对反应速度有很大。T7噬菌体的解旋酶gp4解旋酶解旋速度更快,可达400bp/s,可大大提高反应速度。


目前,该酶用于Quidel等温PCR系统HAD


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