DNA聚合酶是催化DNA或RNA為模板合成DNA的一類酶的總稱，又稱DNA依賴的DNA聚合酶（DNA—dependent DNA polymerase，DNA pol），它是以親代DNA為模板，催化底物dNTP分子聚合形成子代DNA的一類酶。此酶是美國科學(xué)家Arthur Komberg于1957年在大腸桿菌中發(fā)現(xiàn)的，被稱為DNA聚合酶Ⅰ（DNA polymerase Ⅰ，簡稱polⅠ）以后陸續(xù)在其他原核生物及真核生物中找到了多種DNA聚合酶。這些聚合酶的共同特點(diǎn)是：它們都能把脫氧核糖核苷酸（dNTP）連續(xù)的加到雙鏈DNA引物鏈的3'-羥基末端上，催化核苷酸的聚合，形成新的DNA鏈。

PCR DNA聚合酶的種類包括Taq DNA聚合酶、高保真DNA聚合酶、熱啟動DNA聚合酶、等溫?cái)U(kuò)增DNA聚合酶和鏈置換DNA聚合酶等。

一、PCR DNA聚合酶：

1. Taq DNA聚合酶

特點(diǎn)：Taq DNA聚合酶是從水生棲熱菌中分離提取的，具有很高的熱穩(wěn)定性，能夠在70℃保持活性，適合標(biāo)準(zhǔn)的PCR反應(yīng)。它缺乏3’→5’核酸外切酶活性，因此無校正功能，容易產(chǎn)生錯配堿基。

應(yīng)用：用于常規(guī)PCR擴(kuò)增，尤其是當(dāng)對保真度要求不高時。其擴(kuò)增產(chǎn)物3’末端帶有A尾，可直接用于TA克隆。

2. 高保真DNA聚合酶

特點(diǎn)：這類酶具有3’→5’核酸外切酶活性，能夠校正錯誤插入的核苷酸，顯著降低錯配率。常見的有Pfu、KOD、Phusion等。

應(yīng)用：適用于需要高保真度的應(yīng)用場景，如基因克隆、定點(diǎn)突變、測序及SNP分析等。例如，Hieff Canace® Plus High-Fidelity DNA Polymerase具有很高的保真性和擴(kuò)增效率，適用于復(fù)雜模板的高保真擴(kuò)增。

3. 熱啟動DNA聚合酶

特點(diǎn)：通過化學(xué)修飾或抗體結(jié)合，在室溫下抑制其活性，直到高溫激活。這種酶可減少非特異性擴(kuò)增，提高PCR反應(yīng)的特異性和靈敏度。

應(yīng)用：適用于需要高特異性擴(kuò)增的實(shí)驗(yàn)，如多重PCR、復(fù)雜模板的擴(kuò)增等。例如，Hieff Union Hotstart High Specific Taq DNA Polymerase能夠有效防止非特異性擴(kuò)增，并提高擴(kuò)增特異性。

4. 等溫?cái)U(kuò)增DNA聚合酶

特點(diǎn)：這類酶具有鏈置換活性和5’→3’聚合酶活性，能在恒溫條件下進(jìn)行快速、高效、特異性擴(kuò)增。

應(yīng)用：適用于等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)，如LAMP、CPA、RCA等。例如，Bst Ⅱ Plus DNA Polymerase具有更高的靈敏度、擴(kuò)增效率和穩(wěn)定性，且增加了dUTP耐受性，非常適合基于等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)的應(yīng)用。

5. 逆轉(zhuǎn)錄DNA聚合酶

特點(diǎn)：這類酶以RNA為模板，按5’→3’方向合成互補(bǔ)DNA（cDNA），常用于研究基因表達(dá)。

應(yīng)用：用于將RNA轉(zhuǎn)錄為DNA，如RT-PCR、qRT-PCR等。常用的逆轉(zhuǎn)錄酶包括M-MLV和AMV。

6. 鏈置換DNA聚合酶

特點(diǎn)：具有強(qiáng)鏈置換活性，可以在DNA復(fù)制過程中取代舊鏈，常用于等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)。

應(yīng)用：適用于基于鏈置換的等溫?cái)U(kuò)增反應(yīng)，如LAMP和滾環(huán)擴(kuò)增（RCA）。例如，Bca best聚合酶和phi29 DNA聚合酶在擴(kuò)增速度、產(chǎn)量和熱穩(wěn)定性方面都有優(yōu)異的表現(xiàn)。

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