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NEB公司提供多种耐热DNA聚合酶,选用时,请考虑以下几点: 应用 高保真PCR: 当用于高保真PCR或产物要求是平末端时,请选用VentR、Deep VentR 或9°Nm DNA聚合酶。上述酶具有3'→5'外切酶的校读功能,能每次从引物3'末端切掉一个碱基,故使用时比不具校读功能的聚合酶更需要优化反应条件。 常规PCR及测序:当用于常规PCR反应或测序时,建议用Taq DNA聚合酶,或不具有校读功能的VentR(exo-)或Deep VentR(exo-)DNA聚合酶。这些酶对于反应条件要求不高。 添加已修饰的核苷酸: 需要添加脱氧核苷酸类似物,如无环核苷酸、双脱氧核苷酸和核糖核苷酸时,建议选用Therminator DNA聚合酶。 优化PCR反应条件 使用耐热DNA聚合酶进行PCR反应,需考虑以下几个因素:聚合酶用量,退火温度和镁离子浓度。 聚合酶用量: 选用最适酶量是反应的关键,特别是对于具有校读功能的DNA聚合酶。建议:在每100μl反应体系中,首先试用0.5-1个单位的具有校读功能的DNA聚合酶,或4个单位的不具有校读功能的DNA聚合酶或TherminatorTM DNA聚合酶。根据不同的反应体积相应调整用量。一般来说,如果模板的浓度较低,聚合酶用量也相应减少(即减少至推荐用量的下限)。 DNA聚合酶的推荐用量: 退火温度: 最适退火温度可采用几种标准的方法计算。如果实验结果不理想,提高退火温度4-7°C(每种聚合酶结合DNA的Km值不同,故不同的聚合酶需要不同的退火温度)。 镁离子浓度: 使用VentR DNA聚合酶时,最适镁离子浓度一般为2 mM(1× Thermopol Reaction Buffer),但以下几种情况需要重新调整镁离子浓度:1)模板长度超过2 Kb;2)反应体系中有较多的EDTA;3)PCR产物出现拖尾,通过减少聚合酶用量仍不能改善时。 当出现以上任何一种情况时,建议设计一系列反应体系,镁离子浓度由2 mM逐渐增加到8 mM。注意:与VentR和Deep VentR DNA聚合酶相比,镁离子浓度的变化对9°Nm和Taq DNA聚合酶的影响不大;尽管有些反应体系要求1 mM的镁离子浓度,通常也可使用2 mM的镁离子浓度。 模板浓度: DNA来源种类繁多,从质粒DNA(数千个碱基对)到基因组DNA(百万个碱基对)。进行PCR反应之前,应仔细分析靶基因序列在整个DNA体系中所占的比例,来推断所需的每种成分的浓度。使用NEB具有校读功能的VentR、Deep VentR 或9°Nm DNA聚合酶时,模板DNA的起始浓度最好为:质粒DNA(1-10 ng);粘粒和cDNA(10-100 ng);基因组DNA(100-500 ng)。同Taq DNA聚合酶一样,不具有校读功能的VentR(exo-)和Deep VentR(exo-)对模板量的要求不严格,即使很少的模板也能成功地完成PCR反应。 使用要点 模板链中如有次黄苷或脱氧尿苷,可能影响NEB的VentR、Deep VentR、Therminator和9°Nm DNA聚合酶的催化作用,而Taq DNA聚合酶不受这些核苷酸的影响。 由于具有校读功能的DNA聚合酶只从3'末端切除单链DNA,这类酶也不会去除5'末端突出的DNA(引物的5' 如选用具有校读功能的DNA聚合酶来扩增与模板有错配点的引物,设计引物时要仔细考虑错配点的位置。在PCR过程中,具有校读功能的DNA聚合酶一般是每次从单链DNA(引物)的3'末端降解一个碱基,因此在引物与模板复性之前,引物中含错配点的那部分可能就已经被降解了。长链引物比短链引物的初始降解速率高,60 mer的引物比24 mer的引物降解得更快,而15 mer的引物几乎不被降解。总之,引物长度在20-35个碱基之间为宜。任何长度的引物,5'末端的15个碱基一般不会被降解,3'末端被改变的碱基则很可能被外切酶活性切除。引物链中间位置的碱基离3'末端距离越远,就越不容易被降解。如要避免引物被降解,合成引物时可以将3'末端的最后两个碱基采用硫代磷酸酯联接(phosphorothioate linkage)。这种连接方式保留了引物的可延伸性,而且可避免被降解[de Noronha, C.and Mullins, J. (1992)PCR Methods and Applications 2,131-136]。 使用VentR和Deep VentR DNA聚合酶时,每种dNTP的浓度要求在200-400 μM之间,这样可确保VentR DNA聚合酶不发挥3'→5'校读外切功能降解DNA产物。合成DNA的过程中,当dNTP完全被消耗后,降解可能会发生。如要检测是否出现降解,可以取少量反应中间的反应混合物与终产物进行比较。 延伸时间可以根据在72-75°C时,每延伸1 Kb需要1分钟的方法来计算。这种延伸时间∶产物长度比的计算方法适用于50-15,000 bp长度的产物。应用具有校读功能的DNA聚合酶时,延伸时间最好不要超过理论计算时间。 加入所有PCR反应成分时应保持温度在0-4°C,也可以先加入除聚合酶外的所有反应成分,待第一步高温变性后,再加入DNA聚合酶。 |
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