Введение

Энзим, известный как Pfu ДНК-полимераза, — это фермент, обнаруженный в гипертермофильном археоне Pyrococcus furiosus, где он выполняет функцию копирования ДНК организма в процессе деления клеток. В лабораторных условиях Pfu используется для амплификации ДНК в полимеразной цепной реакции (ПЦР), где фермент играет центральную роль в копировании новой цепи ДНК на каждом этапе элонгации. Это ДНК-полимераза семейства B. Она обладает 3'-5' экзонуклеазным доменом, подобным RNase H, что характерно для полимераз семейства B, таких как ДНК-полимераза II.

Способность корректировки полимеразы Pfu

По сравнению с Taq ДНК-полимеразой, Pfu ДНК-полимераза обладает превосходной термостабильностью и способностью к вычитке ошибок. В отличие от Taq ДНК-полимеразы, Pfu ДНК-полимераза имеет 3'-5'-экзонуклеазную активность коррекции, что означает, что по мере сборки ДНК от 5'-конца к 3'-концу, эта активность немедленно удаляет ошибочно включенные нуклеотиды с 3'-конца растущей цепи ДНК. Следовательно, ПЦР-фрагменты, полученные с помощью Pfu ДНК-полимеразы, будут содержать меньше ошибок, чем ПЦР-вставки, полученные с помощью Taq ДНК-полимеразы. Коммерчески доступный Pfu обычно имеет частоту ошибок 1 на 1,3 миллиона пар оснований и может давать 2,6% мутировавших продуктов при амплификации фрагментов размером 1 кб с использованием ПЦР. Однако Pfu работает медленнее и обычно требует 1–2 минуты на цикл для амплификации 1 кб ДНК при 72 °C. Использование Pfu ДНК-полимеразы в ПЦР-реакциях также приводит к образованию ПЦР-продуктов с тупыми концами. Таким образом, Pfu ДНК-полимераза превосходит Taq ДНК-полимеразу для методов, требующих высокоточного синтеза ДНК, но также может использоваться в сочетании с Taq полимеразой для достижения точности Pfu при скорости, обеспечиваемой активностью Taq полимеразы. В 1996 году они получили патенты на Pfu с дефицитом экзонуклеазной активности и на полнофункциональную Pfu. Другие полимеразы из штаммов Pyrococcus, такие как "Deep Vent" из штамма GB D и Pwo ДНК-полимераза, также находят применение.