• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Biologi
    Taq-polymerasens roll i PCR

    Att göra kopior av DNA kräver enzymer som kallas DNA-polymeraser. Dessa enzymer bevarar ett genom under replikering. Före 1960-talet hade forskare inte ett värmestabilt DNA-polymeras att använda för att göra fler kopior av DNA. 1966, i de häpnadsväckande varma källorna i Yellowstone National Park i USA, upptäckte Thomas D. Brock en bakterie, kallad en termofil, som kunde överleva vid extremt höga temperaturer och kallade den Thermus aquaticus.
    Det isolerade polymeras från denna organisme fick namnet Taq
    polymeras.

    TL; DR (för lång; läste inte)

    Taq-polymeras, det första värmestabila DNA-polymeraset för PCR upptäcktes 1966. PCR transformerade DNA-amplifiering, vilket gjorde processen snabb och effektiv. Detta skulle revolutionera kloning, DNA-test, kriminalteknik och medicinteknisk design.
    Polymeraskedjereaktion (PCR)

    Polymeraskedjereaktionen (PCR) utvecklades av kemisten Kary Mullis på 1980-talet, som ett sätt att göra "many copies of DNA fragments.", 3, [[Forskare insåg att termostabila (värmestabila) DNA-polymeraser skulle behövas för att PCR ska fungera effektivt. Taq-polymeras, som är termostabilt, visade sig vara idealiskt för PCR.

    I PCR kombineras ett DNA-prov med primrar, som är nukleinsyrasekvenser som startar DNA-syntes; Taq och polymeras; och nukleotidtrifosfater (dNTP). Denna blandning placeras i rör i en automatiserad PCR-maskin. Kombinationen värms upp till 94 grader Celsius, vilket får DNA att denatureras eller avspolas och blir två enkelsträngade DNA-strängar (ssDNA). Blandningen kyls sedan till 55 grader C, vid vilken punkt primrarna härdas till den del av DNA som måste replikeras. Kombinationen upphettas igen, men till 72 grader C, vilket är den perfekta temperaturen för Taq
    -polymeras för att använda primrarna för att göra nya DNA-strängar, och helixreformerna. Denna process, som äger rum på några minuter, upprepas många gånger för att skapa miljoner kopior av DNA-bitar. Cetus Corporation utvecklade en termocykelmaskin, eller termocykler, som påskyndade processen för att värma och kyla proverna.

    Så småningom istället för att isolera Taq
    polymeras från Thermus aquaticus
    celler, pol
    genen från den bakterien isolerades och klonades för att producera dess genom i Escherichia
    coli (E. coli)
    celler. Medan nyare termostabila DNA-polymeraser har upptäckts, förblir Taq
    -polymeras standarden för PCR.
    A Molecular Biology Revolution -

    Förmågan att använda en liten bit DNA och kopiera den miljoner gånger via PCR har transformerat molekylärbiologi. Testning av genetiska bakgrunder och genetiska defekter kräver endast ett litet prov, men det ger enorma mängder avgörande information som hjälper medicin och förfäder forskning. PCR användes också för att detektera HIV i mänskliga celler, vilket öppnade området för epidemiologi till fördelarna med snabb DNA-amplifiering. Rättsmedicinska forskare använder regelbundet PCR, isolerar DNA-bevis från hårstrån eller små blodprover och därmed hjälper till att bekämpa brott. Till och med fossil kan ge fragment av DNA som kan replikeras många gånger och ger information om evolutionen. Kraften hos värmestabilt Taq
    polymeras har lett till ett stort och ovärderligt framsteg inom vetenskapen.

    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com