什么是 Taq 聚合酶？

Taq 聚合酶是一種熱穩(wěn)定的 DNA 聚合酶 1，因其從嗜熱真細(xì)菌微生物 Thermus aquaticus 中發(fā)現(xiàn)而得名。 T. aquaticus 是一種生活在極熱條件下的細(xì)菌，例如溫泉和熱液噴口。 Taq聚合酶被鑒定為耐高溫的酶； 因此在PCR中被廣泛使用。 Taq 聚合酶具有與大腸桿菌聚合酶 A 相似的結(jié)構(gòu)。它由位于氨基酸末端的功能性 5'-3' 核酸外切酶結(jié)構(gòu)域組成。 其余兩個(gè)域通過(guò)耦合域運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)行動(dòng)。

圖1.Taq 聚合酶

Taq 聚合酶發(fā)揮其活性的最適溫度為 75–80 °C。 該酶能夠在 72 °C 下在不到 10 秒的時(shí)間內(nèi)復(fù)制 1000 bp 的 DNA 鏈。 在 75–80 °C 時(shí)，酶達(dá)到其最佳聚合速率，即每個(gè)酶分子每秒 150 個(gè)核苷酸。 Taq 聚合酶的使用促進(jìn)了引物的高度特異性，并減少了非特異性產(chǎn)物（如引物二聚體）的產(chǎn)生。

什么是 Pfu 聚合酶？

Pfu 聚合酶是一種在超嗜熱古菌 Pyrococcus furiosus 中發(fā)現(xiàn)的酶。 它有助于在細(xì)胞分裂過(guò)程中復(fù)制生物體的 DNA。 該酶屬于 DNA 聚合酶 B 家族，由 3'-5' 核酸外切酶結(jié)構(gòu)域組成。 與 Taq 聚合酶類似，Pfu 聚合酶也用于在 PCR 中擴(kuò)增 DNA。

圖2.Pfu 聚合酶

Pfu 聚合酶具有高熱穩(wěn)定性和校對(duì)性能。 該酶具有 3'-5' 核酸外切酶校對(duì)活性。 因此，當(dāng) DNA 從 5'-3' 端開(kāi)始組裝時(shí)，Pfu 聚合酶的核酸外切酶活性將有助于從 3' - 5' 方向去除錯(cuò)配的核苷酸。 因此，由 Pfu 聚合酶生成的 PCR 片段包含較少的錯(cuò)誤。 Pfu 聚合酶還表現(xiàn)出明顯更高的復(fù)制保真度。 但是，Pfu 聚合酶速度較慢，每個(gè)循環(huán)需要大約一到兩分鐘才能在 72°C 下進(jìn)行擴(kuò)增。

Taq 和 Pfu 聚合酶有什么區(qū)別？

Taq 聚合酶具有 5'-3' 核酸外切酶校正活性，而 Pfu 聚合酶具有 3'-5' 核酸外切酶校正活性。 因此，這是 Taq 和 Pfu 聚合酶之間的主要區(qū)別。 Taq 聚合酶以細(xì)菌 Thermus aquaticus 命名，而 Pfu 聚合酶以古細(xì)菌 Pyrococcus furiosus 命名。 此外，Taq聚合酶屬于DNA聚合酶A組，而Pfu聚合酶屬于DNA聚合酶B組。