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Lexikon der Medizinischen Laboratoriumsdiagnostik
Info
Publiziert am: 09.04.2018 Bitte beachten Sie v.a. beim therapeutischen Vorgehen das Erscheinungsdatum des Beitrags.

Taq-Polymerase

Verfasst von: J. Arnemann
Taq-Polymerase
Synonym(e)
Taq-DNA-Polymerase
Englischer Begriff
Taq DNA polymerase
Definition
Die Taq-Polymerase ist eine thermostabile DNA-Polymerase aus dem Bakterium Thermus aquaticus und die wesentliche DNA-Polymerase zur diagnostischen Durchführung zyklischer DNA-Synthesen (PCR (Polymerase-Kettenreaktion)).
Beschreibung
Die Taq-DNA-Polymerase wurde aus dem Bakterium Thermus aquaticus isoliert, das in über 70 °C heißen Geysiren vorkommt. Im Gegensatz zu DNA-Polymerasen anderer Organismen wird diese thermostabile DNA-Polymerase durch diese hohen Temperaturen nicht denaturiert, sondern synthetisiert einen komplementären DNA-Strang ohne Einschränkungen. Die Taq-DNA-Polymerase übersteht u. a. auch Temperaturerhöhungen auf 98 °C für 10 Minuten unbeschadet, bei denen doppelsträngige DNA bereits in einzelsträngige DNA denaturiert wird.
Das als Taq-Polymerase kommerziell verfügbare Enzym verliert durch die hohen Temperaturen einer Hitzedenaturierung nicht seine Aktivität und kann daher zur Vervielfältigung von DNA-Fragmenten eingesetzt werden in einem sich zyklischen wiederholenden Prozess aus
1.
Hitzedenaturierung der doppelsträngigen DNA
 
2.
Annealing (Hybridisierung), d. h. Anbindung der synthetischen Primer an einen DNA-Strang
 
3.
Elongation (Verlängerung) des Gegenstrangs mittels der Taq-DNA-Polymerase
 
Die Extensionsrate wird mit 2–4,5 kb pro Minute angegeben.
Die Taq-Polymerase besitzt keine 3′-5′ Exonukleaseaktivität und damit auch keine Proofreading-Aktivität, was bei der Synthese zu einer Fehlerrate führt, die in unterschiedlichen Publikationen von 1:4,5 kb über 1:10 kb bis hin zu 1:125 kb angegeben wird. Die neueren, gentechnisch hergestellten Taq-Polymerasen besitzen eine hinzugefügte Proofreading-Aktivität, was die Fehlerrate stark reduziert hat.
Die Aktivität der Taq-Polymerase wird in Units angegeben und 1 Unit als die Enzymmenge definiert, die in 30 Minuten bei 72 °C 10 nmol dNTP in eine säureunlösliche Form überführt.
Literatur
Mullis KB, Ferré F, Gibbs RA (Hrsg) (1994) The polymerase chain reaction (PCR). Birkhäuser Verlag AG, Basel

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