| Taq polymerase, exonuclease | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
 Full Taq DNA polymerase bound to a DNA octamer
|
||||||
| Identifiers | ||||||
| Symbol | Taq-exonuc | |||||
| Pfam | PF09281 | |||||
| InterPro | IPR015361 | |||||
| SCOP2 | 1qtm / SCOPe / SUPFAM | |||||
| Available protein struktúrák: | Pfam | PDB | pdbsum | |||
Taq Pola szerkezete hasonló az E. coli Polaéhoz. A lektorálásért felelős Középső 3′-5′ exonukleáz domén drámaian megváltozott,és nem működik. Funkcionális 5′ -3 ‘ exonukleáz doménje van az amino terminálon, az alábbiakban ismertetjük. A fennmaradó két tartomány koordinációban működik, kapcsolt domain mozgás révén.
exonukleáz domainEdit
a Taq polimeráz exonukleáz egy domén, amely a Taq DNS polimeráz I (termostabil) aminosavtermináljában található. Ez egy ribonukleáz h-szerű motívumot feltételez. A tartomány 5′-3′ exonukleáz aktivitást biztosít a polimerázhoz.
ellentétben az E. coli ugyanazon doménjével, amely lebontja az alapozókat, és PCR-használat esetén emésztéssel el kell távolítani, ez a domain nem azt mondja, hogy lebontja az alapozót. Ezt a tevékenységet a TaqMan szondában használják: ahogy a lányszálak kialakulnak, a sablont kiegészítő szondák érintkezésbe kerülnek a polimerázzal, és fluoreszkáló darabokra hasítják őket.
A Dnaedit
Taq polimeráz kötődése a polimeráz aktív helyén a duplex DNS tompa végével van összekötve. Mivel a Taq polimeráz érintkezik a kötött DNS-sel, oldalláncai hidrogénkötéseket képeznek a DNS purinjaival és pirimidinjeivel. A DNS-hez kötött Taq polimeráz ugyanazon régiója szintén kötődik az exonukleázhoz. Ezek a Taq polimerázhoz kötött szerkezetek különböző kölcsönhatásokkal rendelkeznek.
MutantsEdit
a helyszínen irányított mutagenesis kísérlet, amely javítja a csökevényes 3′ -5 ‘ exonukleáz aktivitás egy 2-es faktor számoltak be, de soha nem számoltak be, hogy ezzel csökkenti a hibaarányt. Hasonló gondolatmenetet követve a kimérafehérjéket E. coli, Taq és T. neapolitana polimeráz I. cseresznyeszedő doménekből állították elő.
a polimeráz 5′-3′ exonukleáz domén nélküli változatait állították elő, amelyek közül a Klentaq vagy a Stoffel fragmentum a legismertebb. Az exonukleáz aktivitás teljes hiánya miatt ezek a változatok alkalmasak a másodlagos struktúrát mutató alapozókra, valamint a kör alakú molekulák másolására. Egyéb variációk segítségével Klentaq egy high-fidelity polimeráz, egy Thermosequenase, hogy felismeri, hordozók, mint T7 DNS-polimeráz nem, mutánsok nagyobb eltéréseket hogy gátlók, vagy “domain-tagged” verziók, hogy van egy extra helix-hajtű-helix motívum körül a katalitikus helyén tartani a DNS-t szorosabban a kedvezőtlen körülmények ellenére.
Jelentősége a betegség detectionEdit
Mert a fejlesztések Taq polimeráz feltéve, hogy a PCR DNS replikáció: nagyobb specificitás, kevesebb nemspecifikus termék, egyszerűbb folyamatok és berendezések, ez volt a szerepe a betegségek felderítésére tett erőfeszítésekben. “Az a Polimeráz láncreakció (PCR) a fertőző betegség, a diagnózist, azt eredményezte, hogy a képesség, hogy a korai diagnosztizálása kezelésére megfelelően betegségek miatt kényes kórokozók, meghatározza az antibiotikum érzékenység a lassan fejlődő szervezetekre, valamint a megállapítása, hogy a kvantum-fertőzés.”A Taq polimeráz megvalósítása számtalan életet mentett meg. Alapvető szerepet játszott a világ számos legrosszabb betegségének kimutatásában, többek között: tuberkulózis, streptococcus pharyngitis, atipikus tüdőgyulladás, AIDS, kanyaró, hepatitis és ulceratív urogenitális fertőzések. A PCR, a specifikus DNS-minták másolatainak újrateremtésére alkalmazott módszer lehetővé teszi a betegség kimutatását azáltal, hogy célzott kórokozó specifikus DNS-szekvenciáját célozza meg a beteg mintájából, és az indikatív szekvenciák nyommennyiségét akár milliárdszor másolja. Bár ez a legpontosabb módszer a betegség kimutatására, különösen a HIV esetében, nem olyan gyakran, mint alternatív, alacsonyabb szintű teszteket végeznek a viszonylag magas költségek, a munkaerő és a szükséges idő miatt.
a 2020-as COVID-19 világjárvány során kiemelték a Taq polimeráz mint a PCR replikációs folyamat katalizátorának támaszkodását. A szükséges enzim hiánya rontotta a világ országainak azon képességét, hogy tesztkészleteket állítsanak elő a vírus számára. Taq polimeráz nélkül a betegség kimutatási folyamata sokkal lassabb és unalmas.
a Taq polimeráz PCR-betegség kimutatásában való alkalmazásának előnyei ellenére az enzim nem hiányzik a hiányosságai nélkül. Retrovírus betegségek: HIV, HTLV-1, HTLV-II; gyakran tartalmaznak mutációk guanin adenin genomjában. Az ilyen mutációk lehetővé teszik a PCR-tesztek számára a betegségek kimutatását, de a Taq polimeráz viszonylag alacsony hűségi aránya ugyanazt a G-to-a mutációt eredményezi, és valószínűleg hamis pozitív vizsgálati eredményt ad.