Mullis最先發表的pcr論文中,dna聚合酶的純化步驟為何

Kary Mullis是聚合酶鏈反應(PCR)的發明者,他在1983年首次描述了這種技術。在Mullis最初發表的論文中,他描述了使用熱穩定DNA聚合酶(即Taq DNA聚合酶)進行PCR擴增。這種酶是在1988年從水生桿菌(Thermus aquaticus)中分離出來的,這種細菌生長在熱泉中,因此它的酶可以在高溫下保持活性。

在Mullis的論文之前,PCR使用的是從大腸桿菌中提取的溫敏性DNA聚合酶,這種酶需要在每個循環結束時被熱殺死,然後在低溫下重新添加新的酶。這種方法效率不高,而且成本昂貴。

Mullis的論文發表後,科學家們開始尋找熱穩定DNA聚合酶,以便在PCR過程中不需要多次添加酶。Taq DNA聚合酶的發現解決了這個問題,因為它可以在PCR所需的整個溫度範圍內保持活性。

在純化Taq DNA聚合酶的過程中,通常會使用一種叫做柱層析的方法。這種方法包括將含有目標蛋白質的溶液通過一個充滿特定吸附劑的柱子,這些吸附劑可以選擇性地結合目標蛋白質。然後,可以使用適當的洗脫液將純化的蛋白質從柱子上洗下來。

具體的純化步驟可能包括以下幾個階段:

  1. 細胞裂解:首先,從熱泉水中分離出水生桿菌,然後將其裂解,釋放出內部的酶。

  2. 粗提:使用離心機分離細胞碎片和含有目標蛋白質的 supernatant。

  3. 過濾:過濾 supernatant 以去除大分子雜質。

  4. 柱層析:將過濾後的溶液通過一個裝有適當吸附劑的柱子,例如矽膠柱或葡聚糖凝膠柱。

  5. 洗脫:使用適當的洗脫液(通常是含有鹽分或pH值調整的溶液)將純化的 Taq DNA聚合酶從柱子上洗下來。

  6. 純度檢測:通過電泳或其他方法檢測純化的 Taq DNA聚合酶的純度。

  7. 分離和凍乾:將純化的酶分離出來,並進行凍乾以備後用。

這種純化方法可以生產出高純度的 Taq DNA聚合酶,用於PCR和其他分子生物學實驗。隨著 Taq DNA聚合酶的商業化生產,現在已經可以很容易地從生物技術公司購買到這種酶,而不需要自己純化了。