Por qué las polimerasas termoestables Taq / Ciencia

Por que las polimerasas termoestables Taq Ciencia

Taq polimerasa es una enzima utilizada en la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) para sintetizar ADN in vitro. Es similar a la ADN polimerasa 1 de E. coli. Resiste las altas temperaturas utilizadas en PCR y conserva su actividad enzimática. La polimerasa Taq se produce naturalmente en bacterias termófilas llamadas Thermus aquaticus. Esta bacteria vive en ambientes extremadamente calientes, como fuentes hidrotermales y aguas termales. Por lo tanto, tiene un alto grado de estabilidad térmica. La temperatura óptima para la actividad de la polimerasa Taq es de 75 a 80 °C.

Áreas clave cubiertas

1. ¿Qué es la polimerasa Taq?
- Definición, Ubicación, Propiedades
2. ¿Por qué elegir la polimerasa termoestable Taq?
- Termofilia de Thermus Aquaticus
3. ¿Cuál es el papel de la polimerasa Taq en la PCR?
- Usar Taq polimerasa en PCR

Palabras clave: ADN polimerasa 1, PCR, polimerasa Taq, bacterias termófilas, Thermus aquaticus

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¿Qué es la polimerasa Taq?

Taq polimerasa es una polimerasa de ADN termoestable comercialmente disponible que se utiliza para la síntesis de ADN por PCR. Se deriva de la eubacteria llamada Thermus aquaticus. La bacteria habita naturalmente en aguas termales con una temperatura ambiente entre 70 y 75 °C, y la estructura de la polimerasa Taq se muestra en la Figura 1.

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Figura 1: Taq polimerasa

Taq polimerasa es una ADN polimerasa dependiente de ADN de 94 kD, homóloga a la ADN polimerasa 1 en E. coli. Por lo tanto, la polimerasa Taq consta de un sitio de adición de nucleótidos 3'-OH, un sitio de unión de dNTP/ADN y un sitio de exonucleasa de 5' a 3'. Sin embargo, carece del dominio de exonucleasa 3' a 5' para corregir los nucleótidos de entrada.

Por qué la polimerasa Taq es termoestable

La polimerasa Taq es naturalmente termófila en las bacterias. Vive en ambientes de temperaturas extremas como respiraderos hidrotermales y aguas termales. Dado que Thermus aquaticus está adaptado a temperaturas extremas, la polimerasa Taq aislada de la bacteria también puede soportar temperaturas más altas.Las aguas termales en el Parque Nacional de Yellowstone se muestran en la Figura 2.

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Figura 2: Gran Manantial Prismático en el Parque Nacional de Yellowstone

¿Cuál es el papel de la polimerasa Taq en la PCR?

El fragmento Klenow de la ADN polimerasa 1 dependiente de ADN se utilizó por primera vez en PCR no termoestable. Sin embargo, carece de actividad de exonucleasa de 5' a 3'. La temperatura óptima para el fragmento de Klenow es de 37 °C, por lo que se deben agregar nuevas enzimas a la reacción en cada ciclo. Los fragmentos de Klenow restantes se desnaturalizaron en un paso de desnaturalización por PCR a 95 °C. Además, los fragmentos de Klenow solo pueden sintetizar fragmentos de menos de 400 pb. Los pasos de PCR se muestran en la Figura 3.

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Figura 3: RCP
1 - Desnaturalización a 95 °C, 2 - Recocido a 68 °C, 3 - Extensión a 72 °C, 4 - Un ciclo completo

Mientras tanto, en 1966, Thomas D. Brock descubrió la bacteria termófila Thermophilus en aguas termales burbujeantes en el Parque Nacional de Yellowstone, EE. UU. Después de eso, la polimerasa Taq extraída de Thermus aquaticus se usó para la PCR. La polimerasa Taq se usa para extender los cebadores agregando nucleótidos a la plantilla durante la PCR. Durante la PCR, los reactivos se calientan a 95 °C. Las polimerasas de ADN normales se desnaturalizarán a esta temperatura alta. Sin embargo, la temperatura óptima para la polimerasa Taq está entre 75 y 80 °C, y la polimerasa Taq tiene una tasa de error de alrededor de 1 millón de pares de bases. rico es otro tipo de polimerasa de ADN termoestable que se utiliza para reemplazar la polimerasa Taq en la PCR. Tiene capacidades de revisión. Por lo tanto, es más precisa que la Taq polimerasa.

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Referirse a:

1. "Taq y otras ADN polimerasas termoestables". SpringerLink, Springer, Dordrecht, 1 de enero de 1970, disponible aquí.

Imagen proporcionada por:

1. "Taq" por Adenosine - Trabajo propio (CC BY-SA 3.0) a través de Commons Wikimedia
2. “Gran Manantial Prismático en el Parque Nacional de Yellowstone (3646969937)” Por Frank Kovalchek de los Estados Unidos de América - Gran Manantial Prismático en el Parque Nacional de Yellowstone (CC BY 2.0) a través de Commons Wikimedia
3. "Pcr" por Magnus Manske (CC BY-SA 3.0) a través de Commons Wikimedia

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