Taq DNA聚合酶是分子诊断中的核心原料，其性能直接决定了诊断的可靠性、特异性、灵敏度和稳定性。

 

随着分子生物学技术的发展，工程改造或修饰的Taq聚合酶性能已经得到了大幅提高，这也推动了高性能的Taq聚合酶应用在更多的分子诊断检测中。

 

本文重点分享迈迪安优质的Taq聚合酶在不同分子诊断中的具体应用：

 

01. 分子POC快速扩增

 

快速PCR其中一个应用领域就是POCT。分子POCT是一个非常热门的应用领域，主要是快，方便，除了对样本的处理要快速，扩增环节也要快速。

 

酶对DNA的亲和力和持续合成能力，是决定速度的关键因素。

 

持续合成能力指的是酶从DNA链上分离时能添加核苷酸的数量，能添加的数量越多，持续合成能力越强，酶的扩增速度就越快。

 

以往普通的Taq聚合酶持续合成能力，大约一次的结合可以添加150个核苷酸，扩增速度是在每分钟1kb左右。

 

经过定向位点突变的Taq聚合酶，增强了对底物的亲和力和持续合成能力，可以将扩增1kb模板的时间缩短到20-30s。

 

搭配使用专门的优化缓冲液，可以将这个速度进一步提高，扩增1kb模板只需要5-15s，因此适合兼容快速PCR循环的设置。

 

迈迪安Taq HS DNA聚合酶MDX008 对DNA具有高亲和力和高持续合成能力，最快可以在1分钟内激活，变性和延伸最快可在1s完成 （取决于扩增子长度）。

 

• Taq HS聚合酶MDX008超高速扩增

 

02. tNGS中超多重特异性扩增

 

tNGS (病原靶向测序）通过超多重PCR扩增与高通量测序两种技术的结合，能够对待测样本中几十至上百种已知病原微生物及其毒力和/或耐药基因进行检测。

 

超多重PCR扩增需要对样本中上百个靶标进行检测，尤其是对低浓度的病原体靶标的超灵敏和超特异性扩增，因此对扩增体系包括Taq聚合酶的性能要求极其苛刻。 

 

• 无甘油Taq HS聚合酶MDX011 高特异的超多重扩增

 

本检测（客供数据）中使用含有无甘油Taq HS聚合酶MDX011的预混液检测目标DNA中的177个不同的BRCA1/BRCA2（乳腺癌生物标志物）的突变位点，扩增后产物进行测序，以用于乳腺癌筛查。

使用无甘油Taq HS聚合酶MDX011可在超高重PCR检测中特异性扩增出靶标突变,凝胶条带显示了和对比试剂扩增相同产物，该产物通过建库测序后所得的结果与对比试剂也完全一致，结果显示了无甘油Taq HS聚合酶MDX011高特异的超高重PCR检测，是用于tNGS的理想选择。

 

03. 甲基化DNA的扩增

 

DNA甲基化的检测是液体活检中重要的检测手段之一，用于检测癌症标志物的灵敏检测。

 

在一项研究中，使用了迈迪安的Taq HS聚合酶MDX008进行 HPV衍生的癌蛋白E7对宿主DNA甲基化的影响检测。

 

• Taq HS聚合酶MDX008甲基化PCR高特异性检测

 

 

从E7转染的HEK293细胞中选择了四个靶标基因(C1QBP、BCAP31、CDKN2A和PTMS)，评估了E7转染的HEK293、未转染的HEK293中相关基因启动子的甲基化情况。

本研究中使用的是迈迪安抗体修饰的Taq聚合酶MDX008 对被甲基化的靶标基因进行扩增，然后扩增产物通过电泳分析。与空质粒转染的HEK293和阴性对照相比，E7转染HEK293细胞中四个靶标基因甲基化化DNA条带显著增加。通过PCR对甲基化DNA的检测，统计出E7对靶标基因甲基化程度的对比，结果显示了Taq HS 聚合酶MDX008对甲基化DNA的高效特异性扩增。

 

04. 基因分型检测

 

基因分型检测（Genotyping）也是液体活检中一种常用检测技术，用于识别癌症相关的基因突变和个体医疗中相关药物耐药性的研究。

 

优秀的基因分型结果需要分型结果能够生成明显不同的集簇，并且簇团没有拖尾，因此对PCR扩增体系的要求与普通qPCR相比不同，其需要对等位基因高特异识别。

• Taq HS聚合酶MDX008对等位基因高特异识别

 

本研究中是抗体热启动Taq HS 聚合酶MDX008,对Talens（转录激活因子样效应核酸酶）的nod 2 基因野生型和突变型的分型，靶基因经过3次的梯度稀释，检测结果显示了优异的集群分辨。

 

该扩增反应使用了巢式PCR法，结合优化的酶体系,高性能的Taq HS聚合酶MDX008显示出高效特异的等位基因分型检测。

迈迪安在23年推出的一系列可冻干样本直扩基因分型qPCR预混液里用的就是这个MDX008的酶，搭配了特别优化的化学体系。

 

05.直接PCR扩增

 

直接PCR扩增是免除核酸提取步骤，对临床样本或其粗裂解液直接进行扩增。

 

由于其简单和快速的操作流程，尤其适用于分子POCT中。

 

优异的直接PCR扩增要求扩增体系对样本中存在的大量PCR抑制物有超强耐受性能，并且同时具有高度特异性和灵敏度。

 

• Taq HS聚合酶MDX008高特异的直接PCR扩增

 

2020年丹麦的科研人员使用迈迪安的Taq HS 聚合酶MDX008 对新冠阳性患者的口咽拭子样本进行的直接扩增，搭配MDX044 MMLV逆转录酶。

 

研究检测中拭子样本进行98度加热5分钟粗处理，随后直接对粗样进行扩增，检测结果与使用了磁珠提纯的RNA样本进行对比。

 

结果显示了对富含抑制物的口咽拭子样本高特异的直接扩增，显示了Taq HS 聚合酶MDX008 本身即具有优异的抗抑性能，能够对复杂的临床样本进行Robust检测 。

06.常温稳定性

 

分子检测走向常温稳定化已经是一个趋势，通过冻干或风干将扩增体系干燥后，可在常温下进行储运，减少冷链费用，降低碳排放，更加环保，也更适用于分子POC平台以便在偏远地区和非实验室场景下适用。

 

常温稳定的检测要求干燥后的酶依然具有和液体一样的活性、扩增灵敏度和特异性，稳定性要至少达到1年。

 

迈迪安推出的无甘油Taq HS聚合酶 MDX011以及可冻干/可风干qPCR预混液在干燥前后显示一致的扩增性能，特异性和灵敏度均不受冻干或风干影响。

 

• 无甘油Taq HS聚合酶MDX011冻干后性能稳定

干燥后常温储存的无甘油 Taq HS聚合酶MDX011与含有甘油的Taq HS聚合酶MDX008，具有相同的扩增效率和灵敏度，无甘油 Taq HS聚合酶MDX011干燥后常温下可储存至少2年。

 

• 含甘油Taq HS聚合酶MDX008热稳定性

该数据显示了含有甘油的Taq HS聚合酶MDX008液体体系（红色）在室温下放置1个月后，与4度保存的体系（蓝色）以及-20度保存的体系（黑色）具有一致的扩增性能，显示Taq HS聚合酶MDX008长达1个月的常温下稳定性，更便于生产处理、储运和需要处理大量样本的高通量检测。

 

当然，同一款酶在不同诊断检测中表现出来的检测性能不一定总是相同的，这是因为决定检测性能的并不只是酶，而是整个检测体系决定的，包括缓冲液、引物和探针。

 

即使是同一款酶，使用在不同检测应用中，还需要优化缓冲液的配方（盐，pH, Mg，稳定剂，加强剂，核苷酸等）。

当各组分优化地搭配在一起，才能发挥出酶的最大活性，而这正是迈迪安经过几十年的技术沉淀和钻研最擅长的领域！

迈迪安提供的酶和预混液均搭配了优化好的缓冲液体系，最*大程度简化优化过程，以达到最优的性能，助力高效的诊断检测开发。相关内容：

1、PCR核心Taq聚合酶知多少（1）

2、PCR核心Taq聚合酶知多少（2）

3、现代分子诊断—Go Glycerol-Free!

4、热启动Taq聚合酶：助力快速高效的分子诊断！

近三十年来，Meridian迈迪安一直是全球分子诊断原料的领军企业，通过不断创新的研发助力分子诊断技术的进步，而无甘油分子酶系列彰显了我们致力于提供前沿分子诊断解决方案的决心。

 

迈迪安高性能分子酶

Taq聚合酶
MDX008	抗体热启动Taq HS
MDX009	化学热启动Taq HS
MDX011	无甘油Taq HS
MDX015	无甘油适配体Taq HS
Bst聚合酶
MDX012	Bst酶
MDX018	无甘油Bst酶
逆转录酶 & 双功能酶
MDX117	55C 热稳定MMLV
MDX042	可冻干MMLV
MDX205	无甘油Tth DNA聚合酶
‍NGS酶
MDX200	无甘油T4连接酶
MDX203	无甘油高保真Pfu酶
NASBA酶
MDX201	无甘油T7 RNA聚合酶
MDX202	无甘油RNA酶H
MDX120	无甘油RNA酶抑制剂
Coming in 2024	无甘油AMV逆转酶