科研人員揭示Taq酶新細節 可用來(lái)開(kāi)發(fā)改進(jìn)版本的Taq酶

美國研究人員11日在《科學(xué)進(jìn)展》雜志發(fā)表論文，揭示了Taq酶的新細節，這種酶由于其在聚合酶鏈式反應(PCR)中的應用而聞名。這項工作可用來(lái)開(kāi)發(fā)改進(jìn)版本的Taq酶，在復制DNA時(shí)花費更少的時(shí)間。這一發(fā)現是進(jìn)入個(gè)性化醫療時(shí)代的一大飛躍，屆時(shí)醫生將能夠根據患者個(gè)體的基因組設計治療方案。

加州大學(xué)歐文分校(UCI)化學(xué)系和物理與天文學(xué)系的研究團隊發(fā)現，Taq酶在幫助制造新的DNA副本時(shí)，其行為與科學(xué)家之前認為的完全不同。這項新研究的聯(lián)合通訊作者、加州大學(xué)伯克利分?；瘜W(xué)教授格雷格·韋斯解釋說(shuō)，這種酶的表現不像一臺不斷大量復制DNA的機器，而是像一個(gè)不分青紅皂白的購物者，在商店的過(guò)道里游走，把看到的所有東西都扔進(jìn)購物車(chē)。

“這種酶不是仔細選擇每一條堿基片段添加到DNA鏈中，而是為成功添加的每一個(gè)片段捕獲數十個(gè)不合適的位置。”韋斯說(shuō)，“就像購物者檢查購物清單上的物品一樣，酶會(huì )根據它試圖復制的DNA序列測試每個(gè)部分。”

此前已知，Taq酶拒絕任何錯誤的商品進(jìn)入它的“購物車(chē)”，畢竟，“拒絕”是成功復制DNA序列的關(guān)鍵。此次，研究人員發(fā)現，Taq酶的工作效率遠遠低于它應有的效率，它“拒絕”正確堿基的頻率非常高。這相當于一個(gè)購物者抓起六罐一模一樣的西紅柿放進(jìn)了購物車(chē)，但事實(shí)上只需要一罐就夠了。

這項新研究的共同通訊作者、加州大學(xué)洛杉磯分校物理與天文學(xué)系教授菲利普·柯林斯解釋說(shuō)，這一發(fā)現是醫療保健領(lǐng)域革命性的一大飛躍。因為如果科學(xué)家了解Taq酶是如何運作的，那么他們就能更好地了解對一個(gè)人的基因組測序到底有多準確。

柯林斯說(shuō)，每個(gè)人的基因組都略有不同，在不同的地方有不同的突變。其中一些是疾病的罪魁禍首，另一些則完全“無(wú)責”。當患者的DNA與公認的人類(lèi)基因組不同時(shí)，如何保證對患者進(jìn)行的DNA測序是準確的?究竟是患者真的有罕見(jiàn)的突變，還是酶犯了一個(gè)錯誤?真正弄清楚這些差異對于精準醫療具有重要意義。(科技日報實(shí)習記者 張佳欣)

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關(guān)鍵詞： Taq酶新細節 個(gè)性化醫療時(shí)代 聚合酶鏈式反應 基因組設計