dna聚合酶质量不好会怎么样(干货高保真DNA聚合酶究竟有哪些魔力呢)
dna聚合酶质量不好会怎么样(干货高保真DNA聚合酶究竟有哪些魔力呢)案例:若想探究拟南芥中B蛋白家族中不同基因的异同点,需要先将B蛋白家族中的所有基因从拟南芥中扩增出来,得到这些基因的碱基序列,然后通过生物信息学分析来初步分析它们的异同点。基因测序应用方向基因功能研究案例:研究表明A基因可能参与拟南芥中花青素的代谢,为了验证这一假设,要先将A基因从拟南芥中扩增出来,构建到过表达或抑制表达载体上,通过农杆菌介导法转入拟南芥中,使A基因在拟南芥体内过表达或抑制表达,最后通过形态指标、生理指标及基因表达水平等来判定这一假设是否成立。
作用原理
高保真DNA聚合酶含有聚合中心和酶切中心[1],聚合中心具有5’-3’聚合酶活性,负责聚合作用;酶切中心具有3’-5’外切酶活性(也称校对活性),负责将不配对的核苷酸予以切除。
在PCR扩增过程中,当引物与模板完全互补后,进入聚合中心,在聚合酶活性作用下,游离的脱氧核苷酸通过互补配对原则,依次结合到引物的3’端,新链DNA从5’到3’进行延伸(图1-a);当引物末端结合的核苷酸与模板不配对时(图1-b),错配的核苷酸会翘起,新链DNA无法继续向前延伸,进而进入酶切中心,在外切酶活性作用下,错配的核苷酸会被切除(图1-c);切除后此位点会重新结合正确的核苷酸,新链DNA又能继续从5’到3’进行延伸(图1-d),最终使新链DNA能够进行精准复制[1-2]。
图1. 高保真DNA聚合酶工作原理示意图[1-2]
应用方向
基因功能研究
案例:研究表明A基因可能参与拟南芥中花青素的代谢,为了验证这一假设,要先将A基因从拟南芥中扩增出来,构建到过表达或抑制表达载体上,通过农杆菌介导法转入拟南芥中,使A基因在拟南芥体内过表达或抑制表达,最后通过形态指标、生理指标及基因表达水平等来判定这一假设是否成立。
基因测序
案例:若想探究拟南芥中B蛋白家族中不同基因的异同点,需要先将B蛋白家族中的所有基因从拟南芥中扩增出来,得到这些基因的碱基序列,然后通过生物信息学分析来初步分析它们的异同点。
以上研究均需借助PCR技术将目的基因从物种中精准扩增出来,如果扩增出的基因序列出现突变,那么后续分析都会不准确;为了保证目的基因的精准扩增,我们在PCR扩增过程中就需要使用高保真DNA聚合酶。
此外,高保真DNA聚合酶也可以用于基因型鉴定。
答疑剧场
参考文献:
[1] 黎景光. DNA聚合酶高保真原理应用于SNP检测的研究[D]. 暨南大学 2006.
[2] Steitz TA. DNA polymerases: structural diversity and common mechanisms. J Biol Chem 1999 274(25): 17395–17398.