图 1.非特异性扩增(左图)与使用热启动 DNA 聚合酶进行的特异性扩增(右图)。
PCR 酶数量如此之多,选择正确的酶可能是一项挑战。用于扩增 DNA 的各种酶的保真性、扩增速度和特异性各不相同。以下三个问题可以帮助您解答选择 PCR 酶时需要重点关注的因素。
问题 #1:您需要确保序列准确性吗?
有时您只需要检测 PCR 产物或估算其大小,例如在对小鼠进行基因分型或筛选重组克隆时。对于这种类型的常规 PCR 分析,您应该使用标准的热稳定 DNA 聚合酶(如 Taq DNA 聚合酶)来确认目的 DNA 存在与否。
但是,如果要执行克隆实验或下一代测序(NGS),那么准确性至关重要。为了确保准确进行 DNA 拷贝,请确保选择高保真 DNA 聚合酶。高保真 PCR 酶具有 3'-5’ 核酸外切酶校对活性。当结合错误匹配的碱基对时,DNA 聚合酶停顿,导致合成暂延。合成暂延 允许去除错误匹配的核苷酸并使用正确的核苷酸取代。
保持序列准确的 DNA 聚合酶的绝佳选择是 Thermo Scientific Phusion Plus DNA 聚合酶 。该酶具有高保真度,保真度大于 Taq DNA 聚合酶的 100 倍。对于更高的序列精度,可选择 Invitrogen Platinum SuperFi II DNA聚合酶[YZ1] [OF2] ,其保真度大于Taq DNA聚合酶的300倍。
问题 #2:您是否正在使用长链 DNA 模板,还是希望缩短循环时间?
当使用长链 DNA 模板时,您需要一种高效的 PCR 酶。在这种情况下,请选择具有高持续合成能力和高延伸率的聚合酶。合成能力代表在单个结合事件中 DNA 聚合酶可以结合的核苷酸数量。鉴于可处理核苷酸的数量,高合成能力的 DNA 聚合酶有助于长链模板的扩增。此外,高延伸率 DNA 聚合酶能够在更短的时间内扩增 DNA。具有高合成能力和延伸率的 PCR 酶可确保长链模板的有效 DNA 合成,并缩短循环时间。Platinum SuperFi II 和 Phusion Plus DNA聚合酶都可以以15-30秒/kb的速度合成高达20 kb的DNA。
问题 #3:是否遇到了非特异性扩增的问题?
或许您在凝胶上看到了不应该出现的条带。这些额外的条带可能是非特异性扩增的一个例子(见 图 1 )。为了实现特定目标条带的高产率扩增,选择热启动PCR酶,如Platinum II Taq或DreamTaq热启动DNA聚合酶。。只有当初始变性步骤达到 90°C 时,热启动 DNA 聚合酶才开始扩增。此功能有助于确保 PCR 反应不过早引发,得到不想要的非目标产物。此功能还有助于防止引物二聚体的形成,这在多重PCR和高通量 PCR 分析时特别有用。
如何为您的 DNA 聚合酶选择正确的形式
还有更多需要考虑的因素。选择可以简化您工作流程的聚合酶形式。PCR 聚合酶形式的选择包括即用型预混液、用于直接凝胶上样的含染料缓冲液以及用于直接 PCR 分析的所有必要成分的完整试剂盒。
使用预混液,您只需添加模板和引物,然后,开始PCR 实验。如果您想进一步减少操作步骤,使用含染料缓冲液的聚合酶允许 PCR 产物直接凝胶上样(注意:确保染料与下游应用兼容)。直接 PCR 试剂盒还可以帮助节省时间,使您跳过 DNA 纯化步骤,直接进行 DNA 扩增。尽管有这些选择,如果您想优化反应的特定组分,请使用单独的 DNA 聚合酶。
当您评估 PCR 实验所需的准确度、速度和特异性时,您就可以在品类繁多的 PCR 酶市场中可靠地选择适用于您分子生物学分析的适合 DNA 聚合酶。
选择 PCR 酶时要问三个问题
学会问三个重要的问题,以帮助确保你为你的实验选择正确的PCR酶。
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