Taq polimerase adalah enzim yang digunakan dalam reaksi berantai polimerase (PCR) untuk mensintesis DNA secara in vitro . Hal ini analog dengan E. coli DNA polimerase1 . Ini dapat menahan suhu tinggi yang digunakan dalam PCR, mempertahankan aktivitas enzimatiknya. Taq polimerase secara alami ditemukan dalam bakteri termofilik yang dikenal sebagai Thermus aquaticus . Bakteri ini hidup di lingkungan yang sangat panas seperti ventilasi hidrotermal dan sumber air panas. Maka dari itu, sangat termostabil. Suhu optimum untuk aktivitas Taq polimerase adalah 75-80 °C.
Topik bahasan kami tentang:
- Apa itu Taq Polymerase – Pengertian, Lokasi, Sifat 2. Mengapa Taq Polymerase Thermostable – Sifat Termofilik Thermus Aquaticus 3. Apa Peran Taq Polymerase dalam PCR – Penggunaan Taq Polymerase dalam PCR
Istilah Kunci: DNA Polimerase 1, PCR, Taq Polimerase, Bakteri Termofilik, Thermus aquaticus
Yang perlu anda ketahui tentang Taq Polimerase ?
Taq polimerase adalah polimerase DNA termostabil yang tersedia secara komersial yang digunakan dalam PCR untuk mensintesis DNA. Ini berasal dari eubacterium yang disebut Thermus aquaticus . Habitat alami bakteri ini adalah mata air panas dengan suhu sekitar 70-75 °C. Struktur Taq polimerase ditunjukkan pada gambar 1.
Gambar 1: Taq Polimerase
Taq polimerase adalah 94 kD, DNA-dependent DNA polimerase, yang homolog dengan DNA polimerase 1 pada E. coli. Maka dari itu, Taq polimerase terdiri dari situs adisi nukleotida 3′-OH, situs pengikatan dNTP/DNA, dan situs eksonuklease 5′ hingga 3′ . Namun, ia tidak memiliki domain exonuclease 3′ hingga 5′ untuk proofreading nukleotida yang masuk.
Mengapa Taq Polymerase Termostabil
Bakteri di mana Taq polimerase terjadi secara alami adalah termofilik. Ia hidup di lingkungan dengan suhu ekstrem seperti ventilasi hidrotermal dan sumber air panas. Thermus aquaticus diisolasi dari mata air panas yang mendesis di Taman Nasional Yellowstone di AS. Karena Thermus aquaticus beradaptasi untuk hidup pada suhu ekstrem, Taq polimerase yang diisolasi dari bakteri juga mampu bertahan pada suhu yang lebih tinggi . Mata air panas Taman Nasional Yellowstone ditunjukkan pada gambar 2 .
Gambar 2: Mata Air Grand Prismatic di Taman Nasional Yellowstone
Apa Peran Taq Polimerase dalam PCR?
Fragmen Klenow dari DNA-dependent DNA polymerase 1 pertama kali digunakan dalam PCR yang tidak tahan panas. Namun, ia tidak memiliki aktivitas eksonuklease 5 hingga 3 . Suhu optimum fragmen Klenow adalah 37 °C. Maka dari itu, enzim segar harus ditambahkan ke reaksi per setiap siklus. Fragmen Klenow yang tersisa didenaturasi selama langkah denaturasi PCR yang terjadi pada 95 °C. Selain itu, fragmen Klenow hanya dapat mensintesis fragmen kurang dari 400 bp. Langkah – langkah PCR ditunjukkan pada gambar 3 .
Gambar 3: PCR 1 – Denaturasi pada 95 °C, 2 – Annealing pada 68 °C, 3 – Perpanjangan pada 72 °C, 4 – Penyelesaian Siklus
Sementara itu, pada tahun 1966, Thomas D. Brock menemukan thermophile, Thermus aquaticus dari mata air panas Taman Nasional Yellowstone di Amerika Serikat. Setelah itu, Taq polimerase yang diekstraksi dari Thermus aquaticus digunakan dalam PCR. Taq polimerase digunakan untuk memperpanjang primer dengan penambahan nukleotida ke template selama PCR. Selama PCR, reaktan dipanaskan sampai 95 ° C. DNA Polimerase normal akan terdenaturasi oleh suhu tinggi ini. Namun, suhu optimum untuk Taq polimerase adalah 75-80 °C. Selanjutnya, tingkat kesalahan Taq polimerase kira-kira satu dari setiap juta pasangan basa. Pfu adalah jenis lain dari polimerase DNA termostabil yang digunakan sebagai pengganti Taq polimerase dalam PCR. Ini memiliki kemampuan proofreading. Maka dari itu, ini lebih akurat daripada Taq polimerase.
Sumber bacaan:
- “Taq dan Polimerase DNA Termostabil Lainnya.” SpringerLink , Springer, Dordrecht, 1 Januari 1970, Tersedia di sini .
Sumber gambar:
- “Taq” Oleh Adenosine – Karya sendiri (CC BY-SA 3.0) melalui Commons Wikimedia 2. “Grand Prismatic Spring, Taman Nasional Yellowstone (3646969937)” Oleh Frank Kovalchek dari AS – Grand Prismatic Spring, Taman Nasional Yellowstone (CC BY 2.0) melalui Commons Wikimedia 3. “Pcr” Oleh Magnus Manske (CC BY-SA 3.0) melalui Commons Wikimedia
