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太原市熱啟動(dòng)Taq酶應(yīng)用

分子診斷主要是應(yīng)用分子生物學(xué)方法檢測(cè)生物體內(nèi)遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)或表達(dá)水平的變化而做出診斷的技術(shù)。由于分子診斷可以從基因?qū)哟芜M(jìn)行檢測(cè)，因此檢測(cè)靈敏度和準(zhǔn)確性的優(yōu)勢(shì)較為明顯，可在感染初期識(shí)別病毒或者提早確認(rèn)基因缺陷，從而提供個(gè)性化的醫(yī)療診斷服務(wù)，主要應(yīng)用于遺傳病、傳染性疾病、腫瘤等疾病的檢測(cè)與診斷。分子診斷主要包括 核酸診斷 和 生物芯片技術(shù) 。

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熱啟動(dòng)通過(guò)抑 制一種基本成分延遲DNA合成，直到PCR 儀達(dá)到變性溫度。延緩加入Taq DNA 聚合酶的手工熱啟動(dòng)方法十分煩瑣，尤其是對(duì)高通量應(yīng)用。其他熱啟動(dòng)方法使用蠟防護(hù)層將一種基本成分(鎂離子、酶、模板、緩沖液等) 隔離開(kāi)。在熱循環(huán)時(shí)，蠟熔化把各種成分釋放出來(lái)并混在一起。蠟防護(hù)層法同樣比較煩瑣，易于污染，不適用于高通量應(yīng)用。

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熱啟動(dòng)酶是耐高溫的依賴于DNA模板的DNA聚合酶，來(lái)源于嗜熱的嗜熱水生菌Thermus aquaticus YT一1，一般應(yīng)用于PCR反應(yīng)。TaqDNA聚合酶是一種M92+依賴酶，反應(yīng)體系中須有Mg2+存在，然而保持適當(dāng)?shù)腗g2+濃度十分重要，因?yàn)镸g2+濃度過(guò)高或過(guò)低均會(huì)影響引物與模板的結(jié)合、模板與PCR產(chǎn)物的解鏈溫度、引物二聚體的形成以及酶的活性與精 確性。

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全球，雖然只有少數(shù)的芯片可用于臨床診斷，但國(guó)內(nèi)基因芯片技術(shù)已經(jīng)處于世界領(lǐng) 跑的地位?；蛐酒夹g(shù)將是熒光定量PCR 檢測(cè)技術(shù)具挑戰(zhàn)的潛在對(duì)手，主要是：熒光定量PCR 技術(shù)一次只能檢測(cè)一個(gè)或幾個(gè)目標(biāo)基因，而基因芯片技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大量目標(biāo)基因的同時(shí)檢測(cè)。隨著人類基因組計(jì)劃的進(jìn)展，基因芯片在國(guó)內(nèi)外已成為研發(fā)熱點(diǎn)。若基因芯片技術(shù)迅速成熟并大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，將對(duì)熒光定量PCR 檢測(cè)產(chǎn)生較大的沖擊。不過(guò)，基因芯片的大規(guī)模臨床應(yīng)用還存在尚未克服的技術(shù)缺陷，主要是由于芯片診斷特異性和靈敏度低、芯片診斷成本高昂和芯片診斷配套儀器價(jià)格昂貴等原因，預(yù)計(jì)熒光定量PCR 檢測(cè)技術(shù)在今后5 到10 年內(nèi)可保持前鋒。

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相對(duì)分子質(zhì)量為94的Taq DNA聚合酶的活性較高，大約為200000 U/mg，在合成DNA時(shí)有一個(gè)較高的適溫度75～80℃。Taq DNA聚合酶雖然在90℃以上合成DNA的能力有限，但高溫時(shí)仍比較穩(wěn)定。有實(shí)驗(yàn)證明，在92.5℃、95℃和97.5℃時(shí)，PCR混合物中的Taq DNA聚合酶分別經(jīng)130 min、40 min和5～6 min后，仍可保持百分之50左右的活性，其半衰期較長(zhǎng)。所以，在一個(gè)PCR預(yù)備試驗(yàn)中，每次循環(huán)時(shí)上限溫度為95℃處理20S，則循環(huán)50次后Taq DNA聚合酶仍可保持百分之65的活性，能夠保證實(shí)驗(yàn)的需要。