高保真DNA聚合酶是一种具有高准确性和高速度的酶,广泛应用于PCR扩增、突变筛选、基因克隆、DNA测序等领域。其在基因工程和生物技术研究中有着十分重要的作用。
作用原理:高保真DNA聚合酶可将DNA单链合成DNA双链,并对DNA进行扩增。该酶的作用机理基于DNA聚合酶基本的催化反应机制:利用DNA单链为模板,在DNA聚合酶的作用下,引物与模板互补结合进行DNA聚合反应。高保真DNA聚合酶的主要特点是:具有一定的3’-5’外切活性,能修正因PCR扩增引入的多种误差,如插入、缺失、错配等;具有高度准确性,错误率极低(10-7-10-10);能长时间持续扩增反应,具有良好的稳定性。
操作方法:高保真DNA聚合酶的操作方法大致分为PCR扩增、突变筛选和基因克隆等步骤。
1、PCR扩增:将模板DNA、引物、dNTP、缓冲液、高保真DNA聚合酶等反应组分混合,进行不断循环变温PCR扩增反应,即可扩增出目标DNA。在反应过程中,应避免DNA聚合酶与其他反应组分的污染,控制反应温度和时间,并根据反应结果进行后续实验操作。
2、突变筛选:高保真DNA聚合酶可利用其3’-5’外切活性修正Ab拷贝酶的不配对,使其通过突变筛选后得到正确的组合,从而从大量试验基质中快速筛选出突变体。突变筛选方法一般是利用比较高效的突变诱导剂处理,通过后续的PCR扩增验证筛选得到的突变体。
3、基因克隆:基因克隆常常需要构建带有一定限制性内切酶切位点的载体,因此在扩增目标DNA的同时要进行相关的酶切和连接操作。具体步骤为:首先将DNA金黄色葡萄球菌酶进行扩增,然后进行限制性内切酶切割,再利用DNA连接酶将其连接到载体上,最后在大肠杆菌等细菌中进行转化和筛选。