O encima ***Taq* polimerase** (ou **ADN polimerase Taq**), abreviada como "***Taq* Pol**" ou simplemente "***Taq***", é unha ADN polimerase termoestable (non se desnaturaliza a altas temperaturas) que procede da bacteria termófila *Thermus aquaticus* e que se usa moito no laboratorio na técnica da PCR, un método para amplificar a cantidade de curtos segmentos de ADN. Foi illada da mencionada bacteria en 1965 por Thomas D. Brock.

*T. aquaticus* é unha bacteria que vive en fontes termais. A *Taq* polimerase foi identificada como un encima que pode resistir as condicións normalmente desnaturalizantes (como a alta temperatura) utilizadas durante a PCR. Este encima substituíu a ADN polimerase de *Escherichia coli*, que era a que se usaba orixinalmente na PCR, que é moito menos resistente. A temperatura óptima para a *Taq* polimerase é de 75–80 °C, cunha vida media maior de 2 horas a 92,5 °C, e de 40 minutos a 95 °C, e de 9 minutos a 97,5 °C, e pode replicar unha cadea de ADN de 1000 pares de bases en menos de 10 segundos a 72 °C.

Unha das desvantaxes da *Taq* é a súa relativamente baixa fidelidade de replicación. A *Taq* natural carece de actividade exonuclease 3'-5' de corrección de erros (*proofreading*), e ten unha taxa de erro de arredor de 1 de cada 9.000 nucleótidos. Illáronse algunhas outras ADN polimerases termoestables doutras bacterias termofílicas e arqueas, como a ADN polimerase *Pfu*, que si teñen actividade de corrección de erros, e úsanse en lugar (ou en combinación) da *Taq* para facer unha amplificación de maior fidelidade.

A *Taq* polimerase orixina produtos de ADN nos que sobresae polos seus extremos 3' adenina (A). Isto pode ser útil para a clonación TA, polo que e uitiliza un vector de clonación (como un plásmido) do que sobresae unha timina (T) en 3', que se complementa coa A que sobresae do produto da PCR, o que permite a ligación do produto da PCR no plásmido vector.

Probáronse diversas modificacións provocadas na *Taq* polimerase para mellorar o seu rendemento.

A *Taq* polimerase na PCR
-------------------------

A comezos da década de 1980, Kary Mullis estaba traballando na aplicación de ADNs sintéticos á biotecnoloxía. Tiña traballado con oligonucleótidos de ADN, que se usaban como sondas que se unían a fibras de ADN diana, ou se usaban como cebadores para a secuenciación do ADN e na síntese de ADNc. En 1983, empezou a usar dous cebadores, un para hibridarse a cada fibra dun ADN diana, e engadiu ADN polimerase á reacción. Isto deu lugar a unha replicación do ADN expoñencial, que amplificou enormente as cantidades de ADN entre os cebadores.

Porén, despois de cada rolda de replicación a mestura tiña que ser quentada por riba dos 90 °C para desnaturalizar o ADN acabado de formar, é dicir, para que se separasen as súas dúas cadeas e puidesen actuar como moldes na seguinte rolda de amplificación. Este paso de elevación da temperatura inactivaba a ADN polimerase I de *E. coli* (fragmento de Klenow) que se usaba antes do descubrimento da *Taq* polimerase.

O uso da *Taq* polimerase termoestable evita a necesidade de ter que engadir novos encimas (non desnaturalizados) á reacción da PCR durante o proceso de termociclado. O proceso enteiro pode levarse a cabo nun simple tubo pechado nunha máquina relativamente simple (termociclador). Deste xeito, o uso da *Taq* polimerase foi a idea chave que fixo que a PCR fose aplicable a unha gran variedade de problemas e experimentos de bioloxía molecular que tiñan que ver coa análise do ADN.

Patentes
--------

As patentes da PCR e *Taq* pertencían a Cetus Corporation na que estaba traballando Hary Mullis. Finalmente, Hoffmann-La Roche comprou as patentes da PCR e *Taq* a Cetus por 330 millóns de dólares, e por elas chegaría despois a recibir 2.000 millóns en dereitos. En 1989, a revista Science elixiu á *Taq* polimerase como a súa primeira "molécula do ano". Kary Mullis recibiu o Premio Nobel de Química en 1993, o único que se outorgou por unha investigación realizada nunha empresa privada de biotecnoloxía. A comezos da década de 1990, a técnica da PCR co uso da *Taq* polimerase utilizábase en moitas áreas, como a investigación básica en bioloxía molecular, probas clínicas, e forenses. Posteriormente empezou a usarse na detección do VIH, virus causante da SIDA.

A compañía Hoffman-La Roche foi demandada nos tribunais por Promega corporation por problemas coa patente. En 1999 os tribunais dictaminaron que a patente de 1990 que implicaba a *Taq* polimerase emitiuse en parte debido a información enganosa e afirmacións falsas dos científicos de Cetus Corporation, o que daba a razón ao demandante. O xuíz citou descubrimentos previos realizados por outros laboratorios, como o laboratorio de John Trela na Universidade de Cincinnati.

Notas
-----

1. 1 2  Chien A, Edgar DB, Trela JM (1976). "Deoxyribonucleic acid polymerase from the extreme thermophile Thermus aquaticus". *J. Bact.* **127** (3): 1550–7. PMC 232952. PMID 8432.
2. 1 2  Saiki, RK; et al. (1988). "Primer-directed enzymatic amplification of DNA with a thermostable DNA polymerase.". *Science* **239** (4839): 487–91. PMID 2448875. doi:10.1126/science.239.4839.487.
3. 1 2  Saiki, RK; et al. (1985). "Enzymatic amplification of beta-globin genomic sequences and restriction site analysis for diagnosis of sickle cell anemia". *Science* **230** (4732): 1350–4. PMID 2999980. doi:10.1126/science.2999980. Arquivado dende o orixinal o 19 de decembro de 2008. Consultado o 12 de xullo de 2013.
4. 1 2  Lawyer FC; et al. (1993). "High-level expression, purification, and enzymatic characterization of full-length Thermus aquaticus DNA polymerase ...". *PCR Methods Appl.* **2** (4): 275–87. PMID 8324500.
5. ↑  Tindall KR and Kunkel TA (1988). "Fidelity of DNA synthesis by the Thermus aquaticus DNA polymerase". *Biochemistry* **27** (16): 6008–13. PMID 2847780. doi:10.1021/bi00416a027.
6. ↑  Bu Z, Biehl R, Monkenbusch M, Richter D, Callaway DJ (2005). "Coupled protein domain motion in Taq polymerase revealed by neutron spin-echo spectroscopy". *Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.* **102** (49): 17646–51. PMC 1345721. PMID 16306270. doi:10.1073/pnas.0503388102.
7. ↑  Li Y, Mitaxov V, Waksman G (1999). "Structure-based design of Taq DNA polymerases with improved properties of dideoxynucleotide incorporation". *Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.* **96** (17): 9491–6. PMC 22236. PMID 10449720.
8. ↑  Mullis KB (1990). "The unusual origin of the polymerase chain reaction". *Sci. Am.* **262** (4): 56–61, 64–5. PMID 2315679. doi:10.1038/scientificamerican0490-56.
9. ↑  Fore J, Wiechers IR, Cook-Deegan R (2006). "The effects of business practices, licensing, and intellectual property on development and dissemination of the polymerase chain reaction: case study". *J Biomed Discov Collab* **1**: 7. PMC 1523369. PMID 16817955. doi:10.1186/1747-5333-1-7.   
Detailed history of Cetus Corporation and the commercial aspects of PCR.
10. ↑  Guatelli JC, Gingeras TR, Richman DD (1 April 1989). "Nucleic acid amplification in vitro: detection of sequences with low copy numbers and application to diagnosis of human immunodeficiency virus type 1 infection". *Clin. Microbiol. Rev.* **2** (2): 217–26. PMC 358112. PMID 2650862.
11. ↑  "Curran, Chris, Bio-Medicine, Dec. 7, 1999". Arquivado dende o orixinal o 03 de marzo de 2016. Consultado o 12 de xullo de 2013.

Véxase tamén
------------

### Outros artigos

* ADN polimerase
* Replicación do ADN
* Reacción en cadea da polimerase

|  |  |
| --- | --- |
|  | Commons ten máis contidos multimedia sobre:  ***Taq polimerase*** |

|  |  |
| --- | --- |
| Control de autoridades | 
* Wd: Q412581
* EBID: ID
* MAG: 2779186596

 |

|  |  |
| --- | --- |
| Identificadores | 
* EC: 2.7.7.7
* MeSH: D019914
* MeSH: D08.811.913.696.445.308.300.875
* UMLS: C0075813
* UniProt: P19821

 |