Taq polimerasa

thumb|180x180px|*Taq* polA-ren (Klenow) fragmentu luzea, zeinak polA eta bestigial domeinuak dituen
***Taq polimerasa*** I DNA polimerasa egonkorra da, *Thermus aquaticus* mikroorganismo termofiliko eubakterioaren ondorioz izendatua, izan ere, izaki hartatik isolatu zuten 1976an Chien et al.-ek. Bere izena sarritan laburtu ohi da ***Taq*** edota ***Taq pol*** deituz. Polimerasa hau maiz erabili ohi da polimerasaren kate-erreakzioan (PCR), DNAren segmentu laburren kopurua nabarmenki anplifikatzeko metodo bat.

*T. aquaticus* ur termaletan eta iturri hidrotermaletan bizi den bakterioa da eta haren polimerasa, *Taq* polimerasa Termoegonkortasun horri esker, *Taq* polimerasa erabiltzen hasi zen, jatorriz PCRan erabiltzen zen *E. coli*-ren DNA polimerasaren ordez.

## Propietate entzimatikoak 
*Taq* polimerasa-ren aktibitaterako tenperatura optimoa 75-80ºC artean dago, tenperatura horretan polimerizazio-tasa optimoa lortzen du eta tenperatura-tarte optimoaren edozein desbideraziok entzimaren luzapen-tasa inhibitzen du. 90ºC baino altuagoko tenperaturetan, *Taq* oso aktibitate baxua dauka edo ez du inolako aktibitaterik, entzimak desnaturalizatzen  ez den eta osorik mantentzen den arren. Erreakzio-hodian zenbait ioiren presentzia egoteak ere entzimaren jarduera espezifikoari eragiten dio, adibidez, potasio kloruro (KCl) eta magnesio ioien (Mg2+)  kantitate txikiek aktibitate entzimatikoa sustatzen dute eta hauen kontzentrazio altuek, aldiz, aktibitatea inhibitzen dute.

## PCRan 
1980ko hamarkadaren hasieran, Kary Mullis *Cetus Corporation* enpresan DNA sintetikoen aplikazio bioteknologikoak ikertzen zebilen. Maiz erabili ohi zituen DNA oligonukleotidoak itu DNA sekuentziekin lotzeko probetan, baita oligonukleotido hauek hasle gisa bezala erabili DNA sekuentziazio eta cDNA (DNA osagarria) sintesirako. 1983. urtean, bi hasle erabiliz hasi zen, bakoitzak itu DNAko harizpietako batekin hibridatzeko  eta erreakziora DNA polimerasa gehitu zuen. Honen ondorioz, DNA erreplikazio esponentziala burutu izan zen, hasleen arteko DNA segmentua nabarmenki anplifikatzea lortuz.1989. urtean, *Science* aldizkariak *Taq* polimerasa lehendabiziko “Urteko Molekula” gisa izendatu zuen. Kary Mullis-ek Kimikako Nobel Saria jaso zuen 1993an, konpainia bioteknologiko batean ikerketa egitearen ondorioz saritutako pertsona bakarra izanik. 1990eko hamarkadaren hasieran, *Taq* polimerasa erabiliz PCR teknika hainbat arlotan erabiltzen ari zen, hala nola, oinarrizko biologia molekularreko ikerketan, testaketa klinikoan eta arlo forensean. Horrez gain, HIES kasuetako GIB birusa era zuzenean detektatzeko erabiltzen hasi zen.

1999ko abenduan, Vaughn Walker AEBko distritu epaileak erabaki zuen *Taq* polimerasaren inguruko 1990eko patentea kaltetuta zegoela, neurri batean Cetus Corporation-eko zientzialariek egindako baieztapen eta informazio okerrak zirela eta. Epaileak Promega Corporation-ek Hoffman-La Roche-ren aurka egindako lehiaketa babestu zuen, Hoffman-La Roche-k *Taq* patentea 1991ean bereganatu zuelarik. Walker epaileak aurretik beste laborategi batzuetan burututako aurkikuntzak iruzkindu zituen, haien artean, Cincinnati-ko unibertsitateko John Trela-k burututakoa, epaileak hartutako erabakiaren oinarri gisa.
thumb|*Taq* DNA polimerasa osoa DNA oktameroari lotuta

## Domeinuen egitura 
### Exonukleasa domeinua 
*Taq* PolA entzimak *E. coli*-ren PolA entzimaren egitura orokor antzekoa du. Erdiko 3’-5’ exonukleasa domeinua proba-irakurketa aktibitateaz arduratzen dena, hau nabarmenki aldatua dagoenez, ez da funtzionala. Hala ere, entzimak badauka 5’-3’ exonukleasa domeinua amino muturrean, zeinak, *E. coli*-ren domeinua ez bezala, ez duen hasleen degradazioa burutzen. Gainera, zundekin ere oso erabilgarria da, izan ere, harizpi berriak sintetizatu ahala *Taq* polimerasak 5’ -3’ zundetako fluoroforoak ebaki eta aske uzten ditu.

### Mutanteak 
Zuzenduriko mutagenesi bidezko esperimentu baten bidez 3’-5’ exonukleasa aktibitatea hobetzea lortu izan da, baina ez da ezaguna horrek entzimaren errore-tasa murrizten duen ala ez. Mutante hauen adibide kimera proteinak izan daitezke, zeinetan proba-irakurketadun entzima sortzea lortu izan den, baina, zoritxarrez, tenperatura optimo eta termoegonkortasun baxuagoa duen. Bestalde, 5’-3’ exonukleasa domeinurik gabeko polimerasaren aldaerak sortu izan dira (*Klentaq* eta *Stoffel* fragmentuak), hauek bigarren mailako egiturak dituzten hasleekin erabiltzeko egokiak dira, baita molekula zirkularren erreplikaziorako ere.

## Garrantzia gaixotasunen detekzioan 
*Taq* polimerasak PCR-ko DNA erreplikazioan zenbait hobekuntza eragin zituen, hala nola, espezifizitate altuagoa, produktu inespezifiko gutxiago eta ekipamendu zein prozesu errazagoak. Entzimak rol gakoa izan du munduko gaixotasun txarrenen detekzioan, bizitza ugari salbatzen lagunduz, haien artean, tuberkulosia, pneumonia atipikoa, HIESa, paperak eta hepatitisa, besteak beste.

PCR probak *Taq* polimerasarekiko duen beharra bereziki nabarmendu izan da 2020. urteko COVID-19 pandemian zehar, hainbat herrialdetan entzimaren eskasia egon baita eta ondorioz, *Taq* polimerasarik gabe gaixotasunaren detekziorako prozesua askoz motelagoa eta zailagoa baita.

*Taq* polimerasaren erabilerak baditu bere mugak ere, izan ere, gaixotasun batzuetan, erretrobirusek mutazioak izaten dituzte haien genoman, eta *Taq* polimerasaren fideltasun erlatiboki baxuaren ondorioz mutazio berdinak gerta daitezke erreplikazioan zehar. Arrazoi hau dela medio, nahiko posiblea da testaren emaitza positibo faltsua izatea.

## Erreferentziak 
## Kanpo estekak