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影响TaqDNA聚合酶的因素有哪些?

2022.10.18

  (一)温度:虽然Taq DNA良合酶有很强的温度适应范围,但高于60℃的环境仍会使部分酶变性失活。反之,如果温度低于正常值,酶活性受到限制。而且由于引物在低温下(特别是25—27℃)可能与基因组中别的部分同源钓序列结合,使得一些扩增产物并非为目的序列。适当提高温度,错配碱基多会解离,反应产物特异性增加。Taq DNA聚合酶的最适应温度以70℃为宜;

  (二)镁离子浓度:TaqDNA聚合酶活性对Mg2+的浓度非常敏感。TaqDNA聚合酶和许多其他聚合酶一样,是Mg2+依赖性酶。用鲑鱼精DNA作模板,dNTP的总浓度为0.9~0.8mmol/L,用含不同浓泼MgCl2的PCR系统使反应进行10分钟。测定结果表明:在MgCl2为2.0mmol/L条件下,酶活性显示盈高。Mg2+浓度偏高,酶活性会受到限制,10mmol/LMgCl2使酶活性抑制约50%。由于Mg2+可以与负离子或负离子团(如磷酸根)结合,而在PCR中,DNA模板、引物以及dNTP是磷酸根的主要来源,其中dNTP占有很大比例。因此反应系统中,Mg2+的最适浓度还要受到dNTP浓度的影响,欲获得最佳反应结果,要对反应条件进行必要的探索。每当一个新的目的片段和引物第一次使用时,或者某种参数(dNTP或引物浓度)改变时,应进行Mg2+的最适浓度滴定。一个普遍的原则是,样品中Mg2+的最终浓度至少要比dNTP总浓度高0.5~1.0mmol/L。

  (三)KCl的最适浓度:一般是50mmol/L,高于75mmol/L时,聚链反应就受到明显的限制。当KCl浓度高达200mmol/L以上时,聚链反应就受到明显的限制,此时反应进行10分钟仍无核苷掺入.浓度均为50mmol/L的NH4ClNH4Ac以及NaCl对TaqDNA聚合酶活性影响则分别为中等抑制、无影响以及25~30%促进。

  (四)dNTP的浓度:均衡的低浓度dNTP更有利于酶活性的发挥,并能减少错配,获得多量的特异性强的DNA反应产物。各种核苷酸浓度为40umol/L的100ulPCR系统可以得到2.6ugDNA产物,而只消耗所提供核苷酸的半量;

  (五)几种变性剂对酶活性的影响:10%乙醇尚不抑制酶活性;二甲基亚砜(DMSO),二甲替甲酰胺(DMF)。甲酰胺在低浓度时对酶活性无影响,随着它们浓度的提高,酶活性明显下降。l0%DMSO会使酶活性减半。然而另有研究者观察到,在某些聚链反应系统中,10%DMSO起着有利作用。这种结构各异的现象还表现在用尿素进行的实验中。1.0mol/L尿素能提高酶活性,2.0mol/L尿素能保存大部分酶活性。然而也有报告认为0.5mol/L尿素则完全抑制PCR。总之,变性剂对TaqDNA聚合酶以及PCR系统的影响参数有待更多的实验数据。TaqDNA聚合酶对SDS十分敏感,而某些非离子型去污剂又能完全消除低浓度SDS对酶活性的抑制效应。例如,0.5%Twen20及0.5%NP40可抵销0.01%SDS对酶活性的影响。

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