PCR에서의 Taq polymerase #

1980년대 초, 캐리 멀리스(Kary Banks Mullis)는 시터스 사(社) (Cetus Corporation)에서 합성 DNAs를 생물공학에 적용하는 일을 하고 있었다. 그는 DNA 시퀀싱용 프라이머와 cDNA 합성에 사용하는 것뿐만 아니라 목표 DNA 가닥에 결합하는 프로브(probe)로서 DNA 올리고뉴클레오타이드를 쓰는 것에 익숙했다. 1983년에 그는 두개의 프라이머를 사용하기 시작했는데, 하나하나는 목표 DNA 가닥에 하나하나의 잡종을 만들기 위한 것이었으며, 이 반응을 위해 DNA 중합효소를 더해주었다. 이는 프라이머 사이의 DNA의 양을 엄청나게 증폭시키면서 기하급수적인 DNA 복제를 이끌었다.

그러나, 복제 한 회 마다 혼합물은 새로 만들어진 DNA를 변성시키기 위해 90℃ 이상으로 가열돼야 한다. 이를 통해 각 가닥들은 분리되며 다음 증폭 단계에서는 주형으로 작용한다. 이 가열 단계는 또한Taq 중합효소 발견 이전에 이용되던DNA 중합효소인 대장균 유래의 DNA 중합효소 I (DNA polymerase I) 의 클레노브 절편(Klenow fragment)을 비활성화 시킨다.

내열성 Taq의 사용은 고온 (60℃까지 그리고 그 이상)에서의 PCR 작동을 가능하게 하며, 이는 프라이머의 높은 특이성을 용이하게 해 프라이머 다이머 같은 불특정(unspecific) 생성물의 형성을 줄여준다. 그러나, 내열성 중합효소의 사용은 열순환처리 과정(thermocycling process) 중에PCR 반응을 위해 새롭게 효소를 넣어주는 것이 필요했던 일을 없애주었다. 비교적 작은 기계 하나 안에 닫힌 튜브 하나를 넣어서 이 전체 과정을 수행할 수 있다. 그러므로, Taq 중합효소의 사용은 DNA 분석과 연관된 매우 다양한 분자 생물학 문제들에서 PCR이 적용 가능하게 한 핵심 아이디어다.

• 출처 위키백과 : https://ko.wikipedia.org/wiki/Taq_%EC%A4%91%ED%95%A9%ED%9A%A8%EC%86%8C