长白山温泉水生噬热菌的分离及Taq DNA聚合酶制备与纯化
一、[课题研究的主要目的和意义]
自从1985年Mullis[1]提出聚合酶链式反应(polymerasechainreaction,PCR)以来,PCR技术发展十分迅速,并被广泛应用于生物学、医学等相关学科领域。作为PCR技术关键试剂的DNA聚合酶,在PCR技术发展的早期,主要是普通的DNA聚合酶。由于普通DNA聚合酶不耐高温,每一轮聚合反应完成后,都需加入新的聚合酶,这使操作既浪费时间又容易出错。后来Saiki等[2]科学家从温泉的细菌Thermusaquaticus中提取出耐热的TaqDNA聚合酶,使得PCR技术迅速得以广泛应用,TaqDNA聚合酶在分子生物学实验中也越来越重要。Taq聚合酶是一种耐热的DNA聚合酶,由于发现于水生栖热菌(Thermus aquaticus)内,故命名为Taq聚合酶(Taq polymerase),也称为TaqDNA聚合酶,简称Taq酶或Taq。Taq聚合酶常见于PCR技术,用于大量扩增DNA片段[3]。
水生栖热菌是一种生长在温泉、蒸汽管道等处的细菌。Taq DNA 聚合酶由水生嗜热菌菌株中分离而得。该菌由长白山的温泉中分离,作为嗜热杆菌的标准菌株,其生长温度为70 ~ 75 ℃。
由于PCR技术的广泛应用,实验室所用的TaqDNA聚合酶数量日益增多。目前大多数实验室主要依赖公司商品化的 Taq DNA 聚合酶。为了降低研究和开发成本,一些实验室利用不同的分离纯化方法生产 Taq DNA 聚合酶,自行开发生产TaqDNA聚合酶。本次实的目的在于验证所生产的DNATaqDNA聚合酶是否可有效扩增DNA片段,可用于分子生物学实验。
二、[拟研究或解决的问题]
1. 嗜热菌菌株的DNA提取及其鉴别;
2. Taq聚合酶的纯化与制备;
三、[采用的研究手段]
1 实验材料
