PCRにおけるTaqポリメラーゼの役割

コンテンツ

• 歴史
• 機能
• メリット
• 検討事項

PCRは、科学者がDNAのセグメントの何百万ものコピーを作成するために使用する方法です。タンパク質酵素の一種であるポリメラーゼは、新しいセグメントの生成を助けます。科学者はPCRにTaqポリメラーゼをよく使用します。

PCRは複数のコピーを作り出す （Fotolia.comからのararaadtによるDNAパターン画像）

歴史

Taqポリメラーゼは、温泉水に生息する細菌Thermus aquaticusに由来します。 Kary MullisとFred Faloonaは、もともと大腸菌のポリメラーゼを使って1980年代半ばにPCRを開発しました、しかしそれは高温に対してより耐性があったので科学者はすぐにPCRでTaqを使い始めました。

機能

PCRは変性、アニーリングおよび複製の工程を含み、通常20〜30回繰り返される。変性はＤＮＡの二本鎖を単離された鎖に分離する。アニーリング工程において、プライマーはコピーされるべきＤＮＡセグメントに結合する。 Taqポリメラーゼは複製の段階で働き始めます：ポリメラーゼはプライマーによって印を付けられたDNAの各一本鎖から、新しい二本鎖を組み立てます。

メリット

ＤＮＡを変性させるのに必要とされる高温は、ＰＣＲにおいて元々使用されていた大腸菌ポリメラーゼを破壊し、各サイクルへの追加の酵素の添加を必要とした。 Taqポリメラーゼはこれらの温度に耐えることができるので、科学者は今や自動的に複数のPCRサイクルを行うことができます。

検討事項

Ｔａｑポリメラーゼは、比較的高いＤＮＡ倍加エラー率を有する。高温で安定な他のポリメラーゼはより低いエラー率を有するが、その信頼性および汎用性のためにTaqが依然として最も使用されている。