stringtranslate.com

Термостабильная ДНК-полимераза

Taq -ДНК-полимераза с экзонуклеазой (вверху слева) и домен полимеразы с ДНК (внизу справа)

Термостабильные ДНК-полимеразы — это ДНК-полимеразы , которые происходят от термофилов , обычно бактерий или архей, и поэтому являются термостабильными . Они используются для полимеразной цепной реакции и связанных с ней методов амплификации и модификации ДНК .

Характеристики

Было описано несколько ДНК-полимераз с различными свойствами, которые определяют их специфическое использование в ПЦР, в ПЦР в реальном времени или в изотермической амплификации . Будучи ДНК-полимеразами, термостабильные ДНК-полимеразы все имеют 5'→3' полимеразную активность и либо 5'→3', либо 3'→5' экзонуклеазную активность.

Структура

ДНК-полимеразы имеют форму руки с большим пальцем, ладонью и остальными пальцами. [12] [13] Большой палец участвует в связывании и перемещении двухцепочечной ДНК . [12] Ладонь несет активный центр полимеразы , тогда как пальцы связывают субстраты (матрицу ДНК и нуклеозидтрифосфаты ). [12] [14] Экзонуклеазная активность находится в отдельном домене белка . [12] Mg 2+ является кофактором .

Активный центр полимеразы в ладони катализирует удлинение ДНК, начиная с праймера, связанного с одиночной цепью ДНК-матрицы:

дезоксинуклеозидтрифосфат + ДНК n ⇌ пирофосфат + ДНК n+1 .

Бактериальные полимеразы

Термостабильные ДНК-полимеразы природного происхождения встречаются в термофильных бактериях , археях и их патогенах. Среди бактериальных термостабильных ДНК-полимераз используются Taq-полимераза , Tfl-полимераза, Tma-полимераза, Tne-полимераза, Tth- и Bst-полимераза. [4] [15] [16] [2]

В дополнение к 5'→3' полимеразной активности, бактериальные термостабильные ДНК-полимеразы (принадлежащие к ДНК-полимеразам типа А) обладают 5'→3' экзонуклеазной активностью и генерируют аденозиновый выступ ( липкие концы ) на 3' конце вновь образованной цепи. Фрагмент Кленова Bst (BF) обладает активностью смещения цепи, что позволяет использовать его в изотермической амплификации без необходимости денатурации ДНК в термоциклере , а его 5'→3' экзонуклеазная активность удаляется для более высокого выхода. [2]

Архейные полимеразы

Pfu-полимераза с двумя ионами магния (серые сферы)

Часто используемые ДНК-полимеразы типа B — это полимераза Pfu , [4] полимераза Pwo, [17] полимераза KOD, [3] полимераза Tli (также называемая Vent), которая происходит от различных архей, [18] полимераза Tag, [19] полимераза Tce, [20] полимераза Tgo, [8] полимераза TNA1, [21] полимераза Tpe, [22] полимераза Tthi, [23] полимераза Neq [24] и полимераза Pab. [25]

Архейные варианты (относящиеся к B-типу) производят тупые концы (полимераза Tli производит свес примерно в 30% продуктов) и вместо 5'→3' экзонуклеазной активности имеют активность исправления ошибок синтеза (корректура), 3'→5' экзонуклеазную активность. [26] [27] В архейных полимеразах частота ошибок страдает, когда генерируется аналог фрагмента Кленова, поскольку корректирующая экзонуклеазная активность удаляется в процессе. [4] Некоторые архейные ДНК-полимеразы характеризуются не столько своей пригодностью для стандартной ПЦР, сколько своим сниженным ингибированием при амплификации A-ДНК [28] или ДНК с модифицированными основаниями. [29] [30]

Модифицированные полимеразы

Различные белки слияния с низкой частотой ошибок архейных и высокой частотой синтеза бактериальных термостабильных ДНК-полимераз ( полимераза Q5 ) были получены из различных термостабильных полимераз и ДНК-зажима термостабильного ДНК-связывающего белка SSo7d с помощью белкового дизайна . [31] Белок слияния гомолога PCNA из Archaeoglobus fulgidus также был получен с архейными термостабильными ДНК-полимеразами. [32] Аналогичным образом были получены белки слияния термостабильных ДНК-полимераз с доменом термостабильного ДНК-связывающего белка топоизомеразы ( тип V, с мотивом спираль-шпилька-спираль, HhH) из Methanopyrus kandleri ( TopoTaq и PfuC2 ). [33] [34] Модифицированная полимераза Pfu также была получена с помощью белкового дизайна ( Pfu Ultra ). [35] Аналогичные эффекты достигаются также со смесями термостабильных ДНК-полимераз обоих типов с соотношением смешивания ферментативных активностей полимераз типа A и B 30 к 1, [22] [36] например, Herculase [8] и TaqPlus [10] как коммерческая смесь полимераз Taq и Pfu, Expand как коммерческая смесь Taq и Pwo, [37] Expand High Fidelity как коммерческая смесь Taq и Tgo, [10] Platinum Taq High Fidelity как коммерческая смесь Taq и Tli (Vent), [10] и Advantage HF 2 как коммерческая смесь Titanium Taq и неназванной корректурной полимеразы. [10] Эти смеси можно использовать для ПЦР дальнего действия для синтеза продуктов длиной до 35 кб. [36] [38] Другие добавки используются для помощи в борьбе со сложными последовательностями, богатыми G C , для избежания или нейтрализации негативных эффектов ингибиторов ПЦР (таких как компоненты крови или детергенты [39] или dUTP [40] ), или для изменения кинетики реакции . [41]

Скорость и процессность

Сравнивались базовые скорости синтеза (скорость, производительность) различных полимераз. [8] Скорость синтеза полимеразы Taq составляет около 60 пар оснований в секунду. Среди немодифицированных термостабильных ДНК-полимераз только скорость синтеза полимеразы KOD превышает 100 пар оснований в секунду (приблизительно 120 п.н./с). [11] Среди модифицированных термостабильных ДНК-полимераз были описаны различные мутации, которые увеличивают скорость синтеза. [42] [43] [44] Полимераза KOD и некоторые модифицированные термостабильные ДНК-полимеразы ( iProof / Phusion , Pfu Ultra , Velocity или Z-Taq ) используются как вариант ПЦР с более короткими циклами амплификации (быстрая ПЦР, высокоскоростная ПЦР) из-за их высокой скорости синтеза. Процессивность описывает среднее количество пар оснований до того, как полимераза отвалится от шаблона ДНК. Процессивность полимеразы ограничивает максимальное расстояние между праймером и зондом в некоторых формах количественной ПЦР в реальном времени (кПЦР).

Верность

Описаны показатели ошибок различных полимераз (точность). Частота ошибок Taq-полимеразы составляет 8 × 10−6 ошибок на основание, Advantage HF — 6,1 × 10−6 ошибок на основание, Platinum Taq High Fidelity — 5,8 × 10−6 ошибок на основание и удвоение, TaqPlus — 4 × 10−6 ошибок на основание и удвоение, KOD-полимеразы — 3,5 × 10−6 ошибок на основание и удвоение, Tli-полимеразы и Herculase — 2,8 × 10−6 ошибок на основание и удвоение, Deep Vent — 2,8 × 10−6 ошибок на основание и удвоение, Pfu, Phusion DNA Polymerase (идентична iProof DNA Polymerase ) и Herculase II Fusion — 1,3 × 10−6 ошибок на основание и удвоение. −6 ошибок на основание и удвоение, а у Pfu Ultra и Pfu Ultra II 4,3 × 10 −7 ошибок на основание и удвоение. [4] [8] [10] Более новый анализ выявил несколько иные показатели ошибок: Deep Vent (exo-) полимераза (5,0 × 10−4 ошибок на основание и удвоение), Taq полимераза (1,5 × 10−4 ошибок на основание и удвоение), Kapa HiFi HotStart ReadyMix (1,6 × 10−5 ошибок на основание и удвоение), KOD (1,2 × 10−5 ошибок на основание и удвоение), PrimeSTAR GXL (8,4 × 10−6 ошибок на основание и удвоение), Pfu (5,1 × 10−6 ошибок на основание и удвоение), Deep Vent ДНК полимераза (4,0 × 10−6 ошибок на основание и удвоение), Phusion (3,9 × 10−6 ошибок на основание и удвоение) и ДНК-полимераза Q5 (5,3 × 10−7 ошибок на основание и удвоение). [5] Еще один обнаружил частоту ошибок 3-5,6 × 10−6 для Taq, 7,6 × 10−6 для KOD, 2,8 × 10−6 для Pfu, 2,6 × 10−6 для Phusion и 2,4 × 10−6 для Pwo. [6] Чтобы уменьшить количество мутаций в продукте ПЦР (например, для молекулярного клонирования ), в ПЦР можно использовать больше ДНК-шаблона и меньше циклов. [10]

Урожай

Бактериальные термостабильные ДНК-полимеразы обычно производят более высокие концентрации продукта, чем архейные, но с большим количеством ошибок копирования. В бактериальных термостабильных ДНК-полимеразах фрагмент Кленова ( Klen-Taq ) или фрагмент Стоффеля могут быть получены путем удаления экзонуклеазного домена в ходе разработки белка, аналогично ДНК-полимеразе из E. coli , что приводит к более высокой концентрации продукта. [45] [15] Две аминокислоты, необходимые для экзонуклеазной функции полимеразы Taq, были идентифицированы мутагенезом как аргинины в положениях 25 и 74 (R25 и R74). [46] Мутация гистидина на глутаминовую кислоту в положении 147 (коротко: H147E) в полимеразе KOD снижает относительно высокую экзонуклеазную активность KOD. [27]

Нуклеотидная специфичность

Благоприятное влияние термостабильной ДНК-полимеразы на отдельные нуклеотиды называется нуклеотидной специфичностью (смещением). При секвенировании ДНК на основе ПЦР с субстратами терминации цепи (дидезокси-метод) часто желательно их равномерное включение и, таким образом, беспристрастное образование всех продуктов терминации цепи, чтобы обеспечить более высокую чувствительность и более простой анализ. Для этой цели была создана полимераза KlenTaq путем делеции, а фенилаланин в положении 667 был заменен на тирозин с помощью направленного мутагенеза (сокращенно: F667Y) и названа Thermo Sequenase . [47] [48] Эта полимераза также может быть использована для включения флуоресцентно-меченых дидезоксинуклеотидов. [49]

Термостабильные ДНК-полимеразы горячего старта

Специфичность матрицы полимераз увеличивается за счет использования полимераз с горячим стартом, чтобы избежать связывания праймеров с нежелательными матрицами ДНК или друг с другом при низких температурах перед началом ПЦР. [50] Примерами являются ингибируемая антителами полимераза Pfu Turbo , Platinum Pfx в качестве коммерческой полимеразы KOD с ингибирующим антителом и Platinum Taq в качестве ингибируемой антителами полимеразы Taq. [8] Полимеразы горячего старта ингибируются либо инактивацией формальдегидом [ 51] [52] (или малеиновым ангидридом , экзо-цис-3,6-эндоксо-Δ4-тетрагидрофталевым ангидридом, цитраконовым ангидридом, 3,4,5,6-тетрагидрофталевым ангидридом, цис-аконитовым ангидридом или 2,3-диметилмалеиновым ангидридом), [53] путем комплексообразования магния с фосфатами [54] или путем связывания антитела с их активным центром. [55] [56] При нагревании до 95 °C формальдегид диссоциирует от белков, [57] [58] [59] или высвобождаются ионы магния, [54] или антитело денатурируется и высвобождается в процессе. [60] [61] Кроме того, полимеразы можно ингибировать аптамерами , которые денатурируют при нагревании. [62] [63] Пятый вариант — это полимераза, адсорбированная на латексных шариках с помощью гидрофобных эффектов , которая растворяется при повышении температуры. В шестом и самом старом варианте реакционная смесь без полимеразы покрывается воском , а полимераза добавляется поверх охлажденного воска. При нагревании восковой слой плавится, и полимераза смешивается с реакционной смесью. [64]

Другие ДНК-полимеразы

Некоторые ДНК-полимеразы, используемые при изотермической амплификации ДНК, например, при петлевой изотермической амплификации , мультисмещенной амплификации , рекомбиназной полимеразной амплификации или изотермической сборке для амплификации целых геномов (например, ДНК-полимераза φ29 ​​из бактериофага phi29 , B35DNAP из фага Bam35), не являются термостабильными, в то время как другие, такие как фрагмент Кленова Bst, являются термостабильными. [65] ДНК-полимеразы T4, T6 и T7 также не являются термостабильными.

РНК-зависимые ДНК-полимеразы

Стандартные обратные транскриптазы (РНК-зависимые ДНК-полимеразы) ретровирусного происхождения, используемые для ОТ-ПЦР , такие как AMV - и MoMuLV - обратная транскриптаза, не являются термостабильными при 95 °C. При более низких температурах обратной транскрипции может происходить неспецифическая гибридизация праймеров с неправильными последовательностями, а также нежелательные вторичные структуры в матрице ДНК, что может привести к нежелательным продуктам ПЦР и менее желаемым продуктам ПЦР. Обратную транскриптазу AMV можно использовать при температуре до 70 °C. [66] Кроме того, некоторые термостабильные ДНК-зависимые ДНК-полимеразы можно использовать в качестве РНК-зависимых ДНК-полимераз путем обмена Mg 2+ в качестве кофакторов на Mn 2+ , так что их можно использовать для ОТ-ПЦР. [67] Но поскольку скорость синтеза Taq с Mn 2+ относительно низкая, Tth все чаще используется для этого подхода. [68] Использование Mn 2+ также увеличивает частоту ошибок и необходимое количество шаблона, поэтому этот метод используется редко. Этих проблем можно избежать с помощью термостабильной 3173 -полимеразы из термофильного бактериофага , которая может выдерживать высокие температуры ПЦР и предпочитает РНК в качестве шаблона. [69]

Приложения

Помимо выбора термостабильной ДНК-полимеразы, в ходе оптимизации ПЦР целенаправленно изменяются и другие параметры ПЦР.

Помимо ПЦР, термостабильные ДНК-полимеразы также используются для вариантов ОТ-ПЦР , qPCR в различных вариантах, сайт-специфического мутагенеза и секвенирования ДНК. Они также используются для получения гибридизационных зондов для блоттинга по Саузерну и Нозерну методом случайного праймирования. Активность экзонуклеазы 5'→3' используется для трансляции ника и TaqMan , среди прочего, без репликации ДНК (амплификации).

История

Элис Чиен и коллеги были первыми, кто охарактеризовал термостабильную полимеразу Taq в 1976 году. [70] Первое использование термостабильной ДНК-полимеразы было сделано Рэндаллом К. Сайки и коллегами в 1988 году, когда они представили полимеразу Taq для ПЦР. [71] [72] Термостабильность полимеразы Taq устранила необходимость добавления нетермостабильной ДНК-полимеразы в реакцию после каждой фазы плавления ПЦР, поскольку полимераза Taq не денатурируется при нагревании до 95 °C во время фазы плавления каждого цикла. В 1989 году ген полимеразы Taq был клонирован, и полимераза Taq была получена в Escherichia coli как рекомбинантный белок . [73] [72] ДНК до 35 000 пар оснований была синтезирована Уэйном М. Барнсом с использованием различных смесей полимераз типа A и B, [36] [72] тем самым создав ПЦР дальнего действия. Высокая скорость синтеза полимеразы KOD была опубликована в 1997 году Масахиро Такаги и его коллегами, [3] [72] [14] тем самым создав основы высокоскоростной ПЦР. Другие оптимизации ПЦР были разработаны в последующие годы, например, обход ингибиторов ПЦР и амплификация сложных последовательностей ДНК, богатых GC, [41] , а также модификация термостабильных ДНК-полимераз с помощью белкового дизайна. В 1998 году Цугунори Нотоми и его коллегами из Eiken Chemical Company разработали изотермическую амплификацию, опосредованную петлей , с использованием полимеразы Bst при 65 °C. [74] [75]

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки

Ссылки

  1. ^ abcdefghijklmnopqrstu vwxyz aa ab ac ad Promega: Properties of Thermostable DNA Polymerases (PDF; 208 кБ). Доступ 27 сентября 2012 г.
  2. ^ abcdefghij И. Оскорбин, М. Филипенко: Bst-полимераза — скромный родственник Taq-полимеразы. В: Журнал вычислительной и структурной биотехнологии. Том 21, 2023, стр. 4519–4535, doi : 10.1016/j.csbj.2023.09.008, PMID  37767105, PMC  1052051.
  3. ^ abcdefghij М. Такаги, М. Нисиока, Х. Какихара, М. Китабаяши, Х. Иноуэ, Б. Каваками, М. Ока, Т. Иманака: Характеристика ДНК-полимеразы из штамма Pyrococcus sp. KOD1 и ее применение в ПЦР. В: Appl. Environ. Microbiol. , том 63, выпуск 11, 1997, стр. 4504–4510. PMID  9361436; PMC  168769.
  4. ^ abcdefgh J. Cline, JC Braman, HH Hogrefe: Точность ПЦР pfu ДНК-полимеразы и других термостабильных ДНК-полимераз. В: Nucleic Acids Res . , том 24, выпуск 18, 1996, стр. 3546–3551. PMID  8836181; PMC  146123.
  5. ^ abcde Потапов В., Онг Дж. Л. (2017). «Изучение источников ошибок в ПЦР с помощью секвенирования отдельных молекул». PLOS ONE . ​​12 (1): e0169774. Bibcode :2017PLoSO..1269774P. doi : 10.1371/journal.pone.0169774 . PMC 5218489 . PMID  28060945. 
  6. ^ abcd P. McInerney, P. Adams, MZ Hadi: Сравнение частоты ошибок во время полимеразной цепной реакции с помощью ДНК-полимеразы. В: Molecular biology international. 2014, стр. 287430, doi : 10.1155/2014/287430, PMID  25197572, PMC  4150459.
  7. ^ Хун Го Фань, Чжай Фэн, Хуан Вэй-Хуа: EP0810288 (A2) ― 1997-12-03: Новая ДНК-полимераза с корректирующей 3'-5' экзонуклеазной активностью
  8. ^ abcdef Bahram Arezi, Weimei Xing, Joseph A. Sorge, Holly H. Hogrefe (2003-10-15), "Эффективность амплификации термостабильных ДНК-полимераз" (PDF) , Analytical Biochemistry , т. 321, № 2, стр. 226–235, doi :10.1016/S0003-2697(03)00465-2, PMID  14511688{{citation}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  9. ^ HH Hogrefe, M. Borns, Высокоточные ферменты ПЦР, в: CW Dieffenbach, GS Dveksler (ред.), PCR Primer: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY, 2003.
  10. ^ abcdefghijklmn Agilent: Высокоточные ферменты ПЦР: свойства и определение частоты ошибок.
  11. ^ ab Европейский патент 1752534A1: Hochgeschwindigkeits-PCR unter Verwendung von Hochgeschwindigkeits-DNA-Polymerase , 12 мая 2005 г. / 14 февраля 2007 г., Тойо Босеки (заявитель) и Масая Сегава и др. (изобретатели).
  12. ^ abcd TA Steitz: ДНК-полимеразы: структурное разнообразие и общие механизмы. В: Journal of Biological Chemistry . Том 274, выпуск 25, июнь 1999 г., стр. 17395–17398, doi :10.1074/jbc.274.25.17395, PMID  10364165.
  13. ^ PJ Rothwell, G. Waksman: Структура и механизм ДНК-полимераз. В: Достижения в химии белков. Том 71, 2005, стр. 401–440, doi :10.1016/S0065-3233(04)71011-6, PMID  16230118.
  14. ^ ab Х. Хашимото, М. Нисиока, П. Фудзивара, М. Такаги, Т. Иманака, Т. Иноуэ, Ю. Кай: Кристаллическая структура ДНК-полимеразы гипертермофильной археи Pyrococcus kodakaraensis KOD1. В: Журнал молекулярной биологии. Том 306, выпуск 3, февраль 2001 г., с. 469–477, номер документа : 10.1006/jmbi.2000.4403, PMID  11178906.
  15. ^ ab B. Villbrandt, H. Sobek, B. Frey, D. Schomburg: Обмен доменами: химеры ДНК-полимеразы Thermus aquaticus, ДНК-полимеразы I Escherichia coli и ДНК-полимеразы Thermotoga neapolitana. В: Protein Eng. , том 13, выпуск 9, 2000, стр. 645–654. PMID  11054459.
  16. ^ W. Abu Al-Soud, P. Râdström: Способность девяти термостабильных ДНК-полимераз опосредовать амплификацию ДНК в присутствии образцов, ингибирующих ПЦР. В: Appl. Environ. Microbiol. , Vol. 64, Issue 10, 1998, p. 3748–3753. PMID  9758794; PMC  106538.
  17. ^ A. Ghasemi, AH Salmanian, N. Sadeghifard, AA Salarian, MK Gholi: Клонирование, экспрессия и очистка полимеразы Pwo из Pyrococcus woesei. В: Iranian journal of microbiology. Том 3, выпуск 3, сентябрь 2011 г., стр. 118–122, PMID  22347593, PMC  3279813.
  18. ^ H. Kong, RB Kucera, WE Jack: Характеристика ДНК-полимеразы из гипертермофильной археи Thermococcus litoralis. ДНК-полимераза Vent, кинетика устойчивого состояния, термостабильность, процессивность, смещение цепи и экзонуклеазная активность. В: J Biol Chem . , том 268, выпуск 3, 1993, стр. 1965–1975. PMID  8420970.
  19. ^ K. Böhlke, FM Pisani, CE Vorgias, B. Frey, H. Sobek, M. Rossi, G. Antranikian: Эффективность ПЦР-полимеразы ДНК типа B из термофильной эуриархеи Thermococcus aggregans улучшена мутациями в мотиве Y-GG/A. В: Nucleic Acids Res. , том 28, выпуск 20, 2000, стр. 3910–3917. PMID  11024170; PMC  110800.
  20. ^ KP Kim, H. Bae, IH Kim, p. T. Kwon: Клонирование, экспрессия и применение ПЦР ДНК-полимеразы из гипертермофильной археи Thermococcus celer. В: Biotechnol Lett. (2011), том 33(2), стр. 339–46. PMID  20953664.
  21. ^ Y. Cho, H. p. Lee, YJ Kim, p. G. Kang, p. J. Kim, JH Lee: Характеристика dUTPase из гипертермофильной археи Thermococcus onnurineus NA1 и ее применение в амплификации полимеразной цепной реакции . В: Mar Biotechnol (NY) , том 9, выпуск 4, 2007, стр. 450–458. PMID  17549447.
  22. ^ ab JI Lee, YJ Kim, H. Bae, pp Cho, JH Lee, p. T. Kwon: Биохимические свойства и эффективность ПЦР-полимеразы семейства B из гипертермофильной эуриархеи Thermococcus peptonophilus. В: Appl Biochem Biotechnol. , том 160, выпуск 6, 2010, стр. 1585–1899. PMID  19440663.
  23. ^ D. Marsic, JM Flaman, JD Ng: Новая ДНК-полимераза из гипертермофильной морской археи Thermococcus thioreducens. В: Extremophiles , том 12, выпуск 6, 2008, стр. 775–788. PMID  18670731.
  24. ^ JG Song, EJ Kil, pp Cho, IH Kim, p. T. Kwon: Аминокислотный остаток в середине поддомена finger участвует в процессивности ДНК-полимеразы Neq: улучшенная процессивность сконструированной ДНК-полимеразы Neq и ее применение в ПЦР. В: Protein Eng. Des. Sel. , том 23, выпуск 11, 2010, стр. 835–842. PMID  20851826.
  25. ^ J. Dietrich, P. Schmitt, M. Zieger, B. Preve, JL Rolland, H. Chaabihi, Y. Gueguen: Эффективность ПЦР высокотермостабильной корректурной ДНК-полимеразы B-типа из Pyrococcus abyssi. В: FEMS Microbiol Lett. , том 217, выпуск 1, 2002, стр. 89–94. PMID  12445650.
  26. ^ EM Kennedy, C. Hergott, стр. Dewhurst, B. Kim: Механистическая архитектура термостабильного мотива A ДНК-полимеразы семейства B Pyrococcus furiosus и его взаимодействие с субстратом dNTP. В: Biochemistry (2009), Volume 48(47), стр. 11161–8. PMID  19817489; PMC  3097049.
  27. ^ ab T. Kuroita, H. Matsumura, N. Yokota, M. Kitabayashi, H. Hashimoto, T. Inoue, T. Imanaka, Y. Kai: Структурный механизм координации корректурной и полимеразной активности в архейных ДНК-полимеразах. В: J Mol Biol. (2005), том 351(2), стр. 291–8. PMID  16019029. doi:10.1016/j.jmb.2005.06.015.
  28. ^ JP McDonald, A. Hall, D. Gasparutto, J. Cadet, J. Ballantyne, R. Woodgate: Новые термостабильные полимеразы семейства Y: применение для ПЦР-амплификации поврежденных или древних ДНК. В: Nucleic Acids Res. (2006), том 34(4), стр. 1102–11. PMID  16488882; PMC  1373694.
  29. ^ E. Eremeeva, P. Herdewijn: ПЦР-амплификация ДНК с модифицированными основаниями. В: Современные протоколы в химической биологии. Том 10, выпуск 1, март 2018 г., стр. 18–48, doi :10.1002/cpch.33, PMID  30040232.
  30. ^ X. Wang, J. Zhang, Y. Li, G. Chen, X. Wang: Ферментативный синтез модифицированных олигонуклеотидов с помощью PEAR с использованием ДНК-полимераз Phusion и KOD. В: Терапия нуклеиновыми кислотами. Том 25, выпуск 1, февраль 2015 г., стр. 27–34, doi : 10.1089/nat.2014.0513, PMID  25517220, PMC  4296748.
  31. ^ Y. Wang, DE Prosen, L. Mei, JC Sullivan, M. Finney, PB Vander Horn: Новая стратегия разработки ДНК-полимераз для повышения процессивности и производительности in vitro. В: Nucleic Acids Res. (2004), том 32(3), стр. 1197–207. PMID  14973201; PMC  373405.
  32. ^ M. Motz, I. Kober, C. Girardot, E. Loeser, U. Bauer, M. Albers, G. Moeckel, E. Minch, H. Voss, C. Kilger, M. Koegl: Выяснение сети белков репликации архей для генерации усовершенствованных ферментов ПЦР . В: J Biol Chem. (2002), том 277(18), стр. 16179–88. PMID  11805086. PDF.
  33. ^ P. Forterre (2006), «ДНК-топоизомераза V: новая складка загадочного происхождения», Trends Biotechnol , т. 24, № 6, стр. 245–247, doi : 10.1016/j.tibtech.2006.04.006, PMID  16650908
  34. ^ А. Р. Павлов, Н. В. Павлова, С. А. Козявкин, А. И. Слесарев: Современные разработки в области оптимизации термостабильных ДНК-полимераз для эффективного применения. В: Тенденции в биотехнологии. Том 22, выпуск 5, май 2004 г., стр. 253–260, doi :10.1016/j.tibtech.2004.02.011, PMID  15109812.
  35. ^ Холли Х. Хогрефе, М. Борнс: Высокоточные ферменты ПЦР . В: CW Dieffenbach, Gp Dveksler (ред.): PCR Primer: A Laboratory Manual , Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY, 2003.
  36. ^ abc WM Barnes: ПЦР-амплификация ДНК размером до 35 кб с высокой точностью и высоким выходом из матриц бактериофага лямбда. В: Proc Natl Acad Sci USA (1994), том 91(6), стр. 2216–20. PMID  8134376; PMC  43341.
  37. ^ Бруно Фрей, Бернхард Зуппманн: Демонстрация большей точности и более высоких выходов системы ПЦР Expand TM с использованием анализа точности ПЦР на основе lacI. (2000).
  38. ^ R. Tellier, J. Bukh, SU Emerson, RH Purcell: Длинная ПЦР-амплификация больших фрагментов вирусных геномов: технический обзор. В: Методы в молекулярной биологии. Том 226, 2003, стр. 167–172, doi :10.1385/1-59259-384-4:167, PMID  12958497.
  39. ^ M. Miura, C. Tanigawa, Y. Fujii, S. Kaneko: Сравнение шести коммерчески доступных ДНК-полимераз для прямой ПЦР. В: Revista do Instituto de Medicina Tropical de Sao Paulo. Том 55, выпуск 6, 2013, стр. 401–406, doi :10.1590/S0036-46652013000600005, PMID  24213192, PMC  4105087.
  40. ^ HH Hogrefe, CJ Hansen, BR Scott, KB Nielson: Archaeal dUTPase усиливает ПЦР-амплификацию с архейными ДНК-полимеразами, предотвращая включение dUTP. В: Proceedings of the National Academy of Sciences . Том 99, выпуск 2, январь 2002 г., стр. 596–601, doi : 10.1073/pnas.012372799, PMID  11782527, PMC  117351.
  41. ^ ab H. Karunanathie, PS Kee, SF Ng, MA Kennedy, EW Chua: Усилители ПЦР: типы, механизмы и применение в ПЦР дальнего действия. В: Biochimie. Том 197, июнь 2022 г., стр. 130–143, doi : 10.1016/j.biochi.2022.02.009, PMID  35231536.
  42. ^ Патент США 2013034879A1: ДНК-полимеразы , 02 августа 2012 г. / 14 февраля 2007 г., Fermentas UAB et al (заявитель), Remigijus Skirgaila et al. (изобретатели).
  43. ^ Патент США 2009280539A1: ДНК-полимеразы и связанные с ними методы , 16.04.2009 / 12.11.2009, Roche Molecular Systems Inc (заявитель), Кейт А. Бауэр (изобретатель).
  44. ^ J. Li, Y. Li, Y. Li, Y. Ma, W. Xu, J. Wang: Повышенная активность и термостабильность химерной ДНК-полимеразы Bst для изотермической амплификации. В: Прикладная микробиология и биотехнология . Том 107, выпуск 21, ноябрь 2023 г., S. 6527–6540, doi : 10.1007/s00253-023-12751-6, PMID  37672070.
  45. ^ WM Barnes: Точность полимеразы Taq, катализирующей ПЦР, улучшается за счет делеции N-конца . В: Gene (1992), Volume 112(1), p. 29–35. PMID  1551596.
  46. ^ Л. п. Меркенс, п. К. Брайан, Р. Э. Мозес: Инактивация 5'-3' экзонуклеазы ДНК-полимеразы Thermus aquaticus. В: Biochim Biophys Acta (1995), том 1264(2), стр. 243–8. PMID  7495870.
  47. ^ стр. Табор, CC Ричардсон: Один остаток в ДНК-полимеразах семейства ДНК-полимераз I Escherichia coli имеет решающее значение для различения дезокси- и дидезоксирибонуклеотидов. В: Proc Natl Acad Sci US A. , том 92, выпуск 14, 1995, стр. 6339–6343. PMID  7603992; PMC  41513.
  48. ^ PB Vander Horn, MC Davis, JJ Cunniff, C. Ruan, BF McArdle, p. B. Samols, J. Szasz, G. Hu, KM Hujer, p. T. Domke, p. R. Brummet, RB Moffett, CW Fuller: Термосеквеназа ДНК-полимераза и пирофосфатаза T. acidophilum: новые термостабильные ферменты для секвенирования ДНК. В: Biotechniques , том 22, выпуск 4, 1997, стр. 758–762, 764–765. PMID  9105629.
  49. ^ JM Prober, GL Trainor, RJ Dam, FW Hobbs, CW Robertson, RJ Zagursky, AJ Cocuzza, MA Jensen, K. Baumeister: Система быстрого секвенирования ДНК с флуоресцентными дидезоксинуклеотидами, завершающими цепь. В: Science , том 238, выпуск 4825, 1987, стр. 336–341. PMID  2443975.
  50. ^ RT D'Aquila, LJ Bechtel, JA Videler, JJ Eron, P. Gorczyca, JC Kaplan: Максимизация чувствительности и специфичности ПЦР путем предварительного нагревания. В: Nucleic acid research. Volume 19, issue 13, July 1991, p. 3749, doi :10.1093/nar/19.13.3749, PMID  1852616, PMC  328414.
  51. ^ С. Буратовски: Очистка Taq методом горячего старта. 2015.
  52. ^ TG Graham, C. Dugast-Darzacq, GM Dailey, XH Nguyenla, E. Van Dis, MN Esbin, A. Abidi, SA Stanley, X. Darzacq, R. Tjian: Методы извлечения РНК из открытых источников и ОТ-кПЦР для обнаружения SARS-CoV-2. В: PLOS ONE . Том 16, выпуск 2, 2021, стр. e0246647, doi : 10.1371/journal.pone.0246647, PMID  33534838, PMC  7857565.
  53. ^ Дэвид Эдвард Бирч, Уолтер Джозеф Лэрд, Майкл Энтони Цокколи: Амплификация нуклеиновых кислот с использованием обратимо инактивированного термостабильного фермента. Патент США 5773258.
  54. ^ ab WM Barnes, KR Rowlyk: Метод горячего старта с преципитатом магния для ПЦР. В: Молекулярные и клеточные зонды. Том 16, выпуск 3, июнь 2002 г., стр. 167–171, doi :10.1006/mcpr.2002.0407, PMID  12219733.
  55. ^ N. Paul, J. Shum, T. Le: ПЦР с горячим стартом . В: Methods Mol Biol. (2010), Volume 630, p. 301–18. PMID  20301005.
  56. ^ MF Kramer, DM Coen: Ферментативная амплификация ДНК с помощью ПЦР: стандартные процедуры и оптимизация . В: Curr Protoc Immunol. (2001), Глава 10, Раздел 10.20. PMID  18432685.
  57. ^ H. FRAENKEL-CONRAT, BA BRANDON, HS OLCOTT: Реакция формальдегида с белками; участие индольных групп; грамицидин. В: Журнал биологической химии. Том 168, выпуск 1, апрель 1947 г., ISSN  0021-9258, стр. 99–118, PMID  20291066.
  58. ^ H. FRAENKEL-CONRAT, HS OLCOTT: Реакция формальдегида с белками; сшивание между аминогруппами и первичными амидными или гуанидильными группами. В: Journal of the American Chemical Society. Том 70, выпуск 8, август 1948 г., ISSN  0002-7863, стр. 2673–2684, PMID  18876976.
  59. ^ H. FRAENKEL-CONRAT, HS OLCOTT: Реакция формальдегида с белками; сшивание аминогрупп с фенольными, имидазольными или индольными группами. В: Журнал биологической химии. Том 174, выпуск 3, июль 1948 г., ISSN  0021-9258, стр. 827–843, PMID  18871242.
  60. ^ DE Kellogg, I. Rybalkin, S. Chen, N. Mukhamedova, T. Vlasik, PD Siebert, A. Chenchik: TaqStart Antibody: ПЦР с «горячим стартом», облегчаемая нейтрализующим моноклональным антителом, направленным против Taq DNA polymerase. В: BioTechniques. Том 16, выпуск 6, июнь 1994 г., стр. 1134–1137, PMID  8074881.
  61. ^ DJ Sharkey, ER Scalice, KG Christy, SM Atwood, JL Daiss: Антитела как термолабильные переключатели: высокотемпературный запуск полимеразной цепной реакции. В: Bio/technology. Том 12, выпуск 5, май 1994 г., стр. 506–509, doi :10.1038/nbt0594-506, PMID  7764710.
  62. ^ О. Ю. Якимович, Ю. И. Алексеев, А. В. Максименко, О. Л. Воронина, В. Г. Лунин: Влияние структуры ДНК-аптамера на специфичность связывания с Taq ДНК-полимеразой. В: Биохимия. Биохимия. Том 68, выпуск 2, февраль 2003 г., стр. 228–235, doi :10.1023/a:1022609714768, PMID  12693970.
  63. ^ T. Noma, K. Sode, K. Ikebukuro: Характеристика и применение аптамеров для ДНК-полимеразы Taq, отобранных с использованием алгоритма, имитирующего эволюцию. В: Biotechnology letters. Том 28, выпуск 23, декабрь 2006 г., стр. 1939–1944, doi :10.1007/s10529-006-9178-4, PMID  16988782.
  64. ^ Q. Chou, M. Russell, DE Birch, J. Raymond, W. Bloch: Предотвращение неправильного праймирования перед ПЦР и димеризации праймеров улучшает амплификацию с низким числом копий. В: Nucleic Acids Res. (1992), том 20, выпуск 7, стр. 1717–23. PMID  1579465; PMC  312262.
  65. ^ Карлос Д. Ордоньес, Модесто Редрехо-Родригес: ДНК-полимеразы для амплификации всего генома: соображения и будущие направления. В: International Journal of Molecular Sciences . 2023, том 24, выпуск 11, стр. 9331 doi :10.3390/ijms24119331. PMID  37298280. PMC  10253169.
  66. ^ B. Fuchs, K. Zhang, MG Rock, ME Bolander, G. Sarkar: Высокотемпературный синтез кДНК обратной транскриптазой AMV улучшает специфичность ПЦР. В: Молекулярная биотехнология. Том 12, выпуск 3, октябрь 1999 г., стр. 237–240, doi :10.1385/MB:12:3:237, PMID  10631680.
  67. ^ AM Carothers, G. Urlaub, J. Mucha, D. Grunberger, LA Chasin: Анализ точечных мутаций в гене млекопитающих: быстрое получение тотальной РНК, ПЦР-амплификация кДНК и секвенирование Taq новым методом. В: BioTechniques. Том 7, выпуск 5, май 1989 г., стр. 494–6, 498, PMID  2483818.
  68. ^ TW Myers, DH Gelfand: Обратная транскрипция и амплификация ДНК с помощью ДНК-полимеразы Thermus thermophilus. В: Биохимия (1991), Band 30(31), S. 7661–6. PMID  1714296.
  69. ^ MJ Moser, RA DiFrancesco, K. Gowda, AJ Klingele, DR Sugar, S. Stocki, DA Mead, TW Schoenfeld: Термостабильная ДНК-полимераза из вирусного метагенома является мощным ферментом ОТ-ПЦР. В: PLoS One (2012), том 7(6), стр. e38371. doi :10.1371/journal.pone.0038371. PMID  22675552; ​​PMC  3366922.
  70. ^ Chien A, Edgar DB, Trela ​​JM (сентябрь 1976 г.). «Полимераза дезоксирибонуклеиновой кислоты из экстремального термофила Thermus aquaticus». Журнал бактериологии . 127 (3): 1550–1557. doi :10.1128/JB.127.3.1550-1557.1976. PMC 232952. PMID  8432 . 
  71. ^ Р.К. Сайки, Д.Х. Гельфанд, П. Стоффель, П.Дж. Шарф, Р. Хигучи, Г.Т. Хорн, К.Б. Муллис, Х.А. Эрлих: Ферментативная амплификация ДНК с помощью праймера с помощью термостабильной ДНК-полимеразы. В: Наука . Том 239, выпуск 4839, январь 1988 г., с. 487–491, номер документа : 10.1126/science.2448875, PMID  2448875.
  72. ^ abcd P. Ishino, Y. Ishino: ДНК-полимеразы как полезные реагенты для биотехнологии — история исследований в этой области. В: Frontiers in Microbiology. Том 5, 2014, стр. 465, doi : 10.3389/fmicb.2014.00465, PMID  25221550, PMC  4148896.
  73. ^ FC Lawyer, P. Stoffel, RK Saiki, K. Myambo, R. Drummond, DH Gelfand: Выделение, характеристика и экспрессия в Escherichia coli гена ДНК-полимеразы из Thermus aquaticus. В: Journal of Biological Chemistry . Том 264, выпуск 11, апрель 1989 г., стр. 6427–6437, PMID  2649500.
  74. ^ M. Soroka, B. Wasowicz, A. Rymaszewska: Петлевая изотермическая амплификация (LAMP): лучший брат ПЦР? В: Cells. Том 10, выпуск 8, июль 2021 г., стр. , doi : 10.3390/cells10081931, PMID  34440699, PMC  8393631.
  75. ^ Notomi T, Okayama H, Masubuchi H, Yonekawa T, Watanabe K, Amino N, Hase T (2000). «Изотермическая амплификация ДНК, опосредованная петлей». Nucleic Acids Res . 28 (12): 63e–63. doi :10.1093/nar/28.12.e63. PMC 102748. PMID 10871386  .