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魅力PCR——
酶与缓冲液的珠联璧合
北京全式金生物技术有限公司
上篇
PCR历史与原理
PCR酶分类
PCR酶性能
下篇
反应体系与条件的优化
特殊要求的PCR
常见问题与对策
PCR历史与原理
PCR与Mullis
1972 U.C. Berkeley 博士学位
1979 进入Cetus公司
1983 “顿悟”PCR原理
1986.6 首次将Taq 酶应用于PCR
1986.9 离开Cetus
1993 诺贝尔化学奖
PCR原理
PCR:Polymerase Chain Reaction——聚合酶链式反应
核心:耐热DNA聚合酶
PCR酶分类
A型、B型DNA聚合酶三维结构
Kohlstaedt L A,Wang J,Friedman F M,Rice P A and Steitz T
A,1992.Cristal structure at 3.5 angstrom resolution of HIV-1 reverse
transcriptase complex with an inhibitor.Science,256:1783~1790
提出了HIV-1 RT酶的右手结构模型
手掌:催化磷酸转移
手指:与合成中引入的核苷酸相互作用
拇指:与模板相互作用
Thomas A. Steitz,1999.DNA Polymerases: Structural Diversity and
Common Mechanisms,JBC
将该模型推广到所有DNA聚合酶
A型、B型DNA聚合酶三维结构
3’-exo的位置不同
A型聚合酶(Taq 酶系列)
高扩增产量(≤5 kb)
较低的保真性
3’-A
具有5’ -3’外切酶活性,用于探针法的荧光定量
宽泛的反应条件
对抑制物(盐、血、酚等)敏感
难以扩增复杂模板(高GC、二级结构等)
B型聚合酶(Pfu 酶系列)
高热稳定性
高保真性(3’→5’ 外切酶活性)
低扩增产量
反应条件较苛刻
复合酶
Barnes, W. (1994) PCR amplification of up to 35-kb DNA with
high fidelity and high yield from l bacteriophage templates.
Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 91, 2216–2220
一定比例A型聚合酶与B型聚合酶的混合物
(或用具有更高核酸外切酶活性的蛋白取代B型聚合酶)
高扩增产量
高合成长度
保真性介于二者之间(3’→5’ 外切酶活性)
A型酶 B型酶 复合酶
扩增效率 高 低 高
合成长度 较短(5kb ) ? 长
保真性 差 好 介于A 、B之间
5’→3’外切酶活性 有 无 有
3’→5’外切酶活性 无 有 有
产物3’末端 3’-A 平末端 3’-A
反应条件 宽泛
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