2) treponema pallidum
3) pseudomonas aeruginosa
4) vibrio cholerae
Правильный ответ — Thermus aquaticus, термофильная бактерия, выделенная из горячих источников. Обозначение Taq образовано от первых букв родового названия Thermus и видового эпитета aquaticus. Из этого микроорганизма была выделена термостабильная ДНК-зависимая ДНК-полимераза, способная сохранять каталитическую активность после многократного нагревания.
Термостабильность Taq-полимеразы определяет её применение в полимеразной цепной реакции (ПЦР). В каждом цикле сначала происходит денатурация ДНК при высокой температуре, затем отжиг праймеров и синтез новой цепи при температуре около 72 °C. Обычные мезофильные полимеразы при повторных этапах денатурации инактивировались бы, тогда как Taq позволяет проводить десятки циклов амплификации без добавления фермента.
В судебно-медицинской генетике Taq-полимераза используется для амплификации коротких тандемных повторов (STR-маркеров), в том числе из малых количеств или частично деградированной ДНК. Фермент не обладает выраженной 3′→5′-экзонуклеазной корректирующей активностью, поэтому его точность ниже, чем у высокоточных полимераз; для стандартного STR-профилирования это компенсируется применением валидированных наборов, контролей и анализа совокупности генетических локусов.
| Фермент и источник | Термостабильность и рабочий режим | Корректирующая активность | Основное применение |
|---|---|---|---|
| Taq-полимераза, Thermus aquaticus | Выдерживает повторные циклы денатурации; оптимум синтеза около 72 °C | Практически отсутствует 3′→5′-экзонуклеазная коррекция | Рутинная ПЦР, STR-типирование, выявление ДНК-мишеней |
| Pfu-полимераза, Pyrococcus furiosus | Термофильный фермент, пригодный для циклической ПЦР | Имеется 3′→5′-экзонуклеазная активность; высокая точность | Клонирование и амплификация фрагментов, где важна минимизация ошибок |
| Q5-полимераза, модифицированный высокоточный фермент | Высокая термостабильность и эффективная амплификация длинных фрагментов | Выраженная proofreading-активность | Получение точных ампликонов для секвенирования и молекулярного клонирования |
| Tth-полимераза, Thermus thermophilus | Термостабильна; может работать в реакциях с повышенной температурой | Ограниченная корректирующая активность | ПЦР и некоторые варианты обратной транскрипции при наличии соответствующих кофакторов |
| ДНК-полимераза I Escherichia coli, фрагмент Кленова | Мезофильна, инактивируется при температурах денатурации ПЦР | Зависит от конкретного фрагмента; стабильность при ПЦР недостаточна | Заполнение выступающих концов, синтез ДНК и лабораторные реакции без циклического нагревания |
| Bst-полимераза, Bacillus stearothermophilus | Термостабильна и обладает активностью замещения цепи при постоянной температуре | Высокая точность не является главным преимуществом | Изотермическая амплификация, включая LAMP, без стандартных циклов ПЦР |
Ключевой критерий выбора данного ответа — соответствие названия фермента его бактериальному источнику и способности работать при высоких температурах. Taq-полимераза является одним из классических компонентов ПЦР, а не возбудителем инфекции и не исследуемой биологической мишенью. В судебно-генетическом анализе её применение требует строгого контроля контаминации, положительных и отрицательных контролей, а также интерпретации результатов с учётом вероятности случайного совпадения генетического профиля.