آنزیم DNA پلی مراز Taq

آنزیم DNA پلیمراز Taq پارس توس یک آنزیم ترموستابل (مقاوم به حرارت) است که از باکتری گرمادوست Thermus aquaticus استخراج شده و به روش کروماتوگرافی خالص‌سازی شده است. این آنزیم به همراه یک بافر 10X بهینه و محلول MgCl₂ 25 mM ارائه می‌شود و به طور گسترده در واکنش زنجیره‌ای پلیمراز (PCR) برای تکثیر قطعات DNA مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ویژگی‌های کلیدی آنزیم DNA پلیمراز Taq پارس توس:

• خلوص بالا: این آنزیم با استفاده از روش کروماتوگرافی خالص‌سازی شده است که منجر به خلوص بسیار بالای آن می‌شود. خلوص بالا برای اطمینان از عملکرد صحیح آنزیم و جلوگیری از فعالیت‌های جانبی ناخواسته ضروری است.

• بافر 10X بهینه: این محصول همراه با یک بافر 10X اختصاصی ارائه می‌شود که برای بهبود واکنش‌های PCR با عملکرد ضعیف (Sub-optimal PCR) طراحی شده است. این وضعیت ممکن است در مواردی مانند استفاده از DNA الگوهای پیچیده با ساختار ثانویه قوی یا نواحی غنی از GC رخ دهد. بافر بهینه به ایجاد شرایط مناسب برای فعالیت آنزیم و تکثیر کارآمد DNA کمک می‌کند.

• محلول MgCl₂ 25 mM: یون منیزیم (Mg²⁺) یک کوفاکتور ضروری برای فعالیت آنزیم DNA پلیمراز است. این محصول شامل یک محلول جداگانه از MgCl₂ با غلظت 25 میلی‌مولار است که به کاربر امکان می‌دهد تا غلظت نهایی Mg²⁺ در واکنش PCR را بهینه کند. غلظت مناسب Mg²⁺ بسته به پرایمرها و DNA الگو می‌تواند متفاوت باشد و تنظیم آن برای دستیابی به بهترین نتیجه PCR مهم است.

• مناسب برای PCR شبیه‌سازی و TA Cloning PCR: آنزیم Taq پلیمراز معمولاً یک بازمانده آدنین (A) را به انتهای 3' محصولات PCR اضافه می‌کند. این ویژگی برای روش TA Cloning (یک روش کلونینگ که از این بازمانده برای اتصال قطعات PCR به وکتورهای خطی استفاده می‌کند) بسیار مفید است. بنابراین، این آنزیم برای PCRهای مورد استفاده در شبیه‌سازی و TA Cloning مناسب است.

• ارائه باند خاص: با توجه به خلوص بالا و بافر بهینه، آنزیم Taq پلیمراز پارس توس قادر است یک باند خاص و مورد نظر را در واکنش PCR تولید کند و از تشکیل محصولات جانبی غیر اختصاصی جلوگیری نماید.

• تاریخچه آنزیم Taq: همانطور که اشاره شد، آنزیم Taq پلیمراز اولین بار از باکتری گرمادوست Thermus aquaticus استخراج شد. توانایی این آنزیم در تحمل دماهای بالا (که در مراحل دناتوراسیون PCR مورد نیاز است) آن را به یک جزء کلیدی در تکنیک PCR تبدیل کرده است و جایگزین آنزیم‌های DNA پلیمراز حساس به حرارت شده است که قبلاً استفاده می‌شدند.

• دمای بهینه و پایداری حرارتی: دمای بهینه برای فعالیت آنزیم Taq پلیمراز بین 75 تا 80 درجه سانتیگراد است. این آنزیم در دماهای بالا نیز تا حدی فعال باقی می‌ماند و دارای نیمه عمر مشخصی در دماهای مختلف (2 ساعت در 92.5 درجه سانتیگراد، 40 دقیقه در 95 درجه سانتیگراد و 9 دقیقه در 97.5 درجه سانتیگراد) است. سرعت رونویسی آن نیز در دمای 72 درجه سانتیگراد حدود 1000 جفت باز در کمتر از 10 ثانیه است.

• عدم فعالیت تصحیح (Proofreading): یکی از محدودیت‌های اصلی آنزیم Taq پلیمراز، عدم وجود فعالیت اگزونوکلئازی 3' به 5' (فعالیت تصحیح) است. این بدان معناست که آنزیم قادر به تشخیص و حذف نوکلئوتیدهای اشتباه وارد شده در طول سنتز DNA نیست. در نتیجه، میزان خطا در تکثیر DNA با استفاده از آنزیم Taq پلیمراز نسبتاً بالا است (تقریباً 1 اشتباه در هر 9000 نوکلئوتید). برای کاربردهایی که نیاز به دقت بسیار بالا در تکثیر DNA دارند، از آنزیم‌های DNA پلیمراز با Fidelity بالا (دارای فعالیت Proofreading) استفاده می‌شود.

• حجم‌های ارائه شده: این محصول در دو حجم 250 واحد (U) و 500 واحد (U) تولید شده است و حجم 500 واحدی با قیمت مناسب‌تری در دسترس است. واحد فعالیت (U) معمولاً به صورت مقدار آنزیمی تعریف می‌شود که قادر به وارد کردن 10 نانومول نوکلئوتید در DNA در 30 دقیقه در دمای 74 درجه سانتیگراد باشد.

کاربردهای آنزیم DNA پلیمراز Taq پارس توس:

• تکثیر DNA در PCR: کاربرد اصلی این آنزیم، تکثیر قطعات DNA هدف در واکنش PCR است.

• PCR شبیه‌سازی: به دلیل افزودن بازمانده آدنین به انتهای 3' محصولات PCR، برای کلونینگ به روش TA مناسب است.

• PCR با الگوهای پیچیده: بافر بهینه ارائه شده همراه با آن، می‌تواند به بهبود PCR با الگوهای دارای ساختار ثانویه قوی یا نواحی غنی از GC کمک کند.

• تشخیص بیماری‌ها: در توسعه تست‌های تشخیصی مبتنی بر PCR.

• تحقیقات ژنتیکی: در مطالعات مربوط به ژنوم، جهش‌ها و تنوع ژنتیکی.

• پزشکی قانونی: در آنالیز DNA برای شناسایی افراد.

مستندات مرتبط:

• MSDS (Material Safety Data Sheet): برگه اطلاعات ایمنی مواد که اطلاعات مربوط به خطرات احتمالی، نحوه استفاده ایمن و اقدامات احتیاطی را ارائه می‌دهد.

• COA (Certificate of Analysis): گواهی آنالیز که مشخصات فنی و نتایج آزمایش‌های کنترل کیفیت انجام شده بر روی محصول را تأیید می‌کند.

نکات مهم در استفاده:

• برای دستیابی به بهترین نتیجه در PCR، بهینه‌سازی شرایط واکنش (مانند غلظت MgCl₂، دمای اتصال پرایمرها و زمان‌های چرخه) ممکن است ضروری باشد.

• به دلیل عدم وجود فعالیت Proofreading، برای کاربردهایی که نیاز به دقت بسیار بالا دارند، استفاده از آنزیم‌های DNA پلیمراز با Fidelity بالا توصیه می‌شود.

آنزیم DNA پلیمراز Taq پارس توس با خلوص بالا و بافر بهینه ارائه شده، یک انتخاب مناسب و مقرون به صرفه برای بسیاری از کاربردهای معمول PCR در آزمایشگاه‌های بیولوژی مولکولی است. امکان تهیه آن در دو حجم مختلف، انعطاف‌پذیری بیشتری را برای کاربران فراهم می‌کند.