2) ДНК-лигаза
3) РНК-полимераза
4) рестриктаза
Правильный ответ — ДНК-полимераза. В полимеразной цепной реакции этот фермент катализирует синтез комплементарной цепи ДНК на матрице, используя дезоксирибонуклеозидтрифосфаты. Удлинение начинается от свободной 3′-гидроксильной группы праймера и происходит в направлении 5′→3′; праймер задаёт границу копируемого участка и обеспечивает специфичность реакции.
Для ПЦР применяют термостабильные ДНК-зависимые ДНК-полимеразы, наиболее известная из них — Taq-полимераза, выделенная из бактерии Thermus aquaticus. Фермент сохраняет активность после многократных циклов денатурации ДНК при высокой температуре, отжига праймеров и элонгации. В диагностических и судебно-медицинских исследованиях могут использоваться также высокоточные полимеразы с корректирующей 3′→5′-экзонуклеазной активностью, что снижает вероятность внесения мутаций при амплификации.
| Фермент | Основная реакция | Роль в ПЦР или молекулярной диагностике |
|---|---|---|
| ДНК-полимераза | Синтез комплементарной цепи ДНК на матрице | Обеспечивает амплификацию целевого фрагмента; работает при наличии матричной ДНК, праймера и dNTP |
| Термостабильная Taq-полимераза | Удлинение праймера при повышенной температуре | Позволяет проводить многократные циклы ПЦР без добавления фермента после каждого нагревания |
| Высокоточная ДНК-полимераза | Синтез ДНК с коррекцией части ошибочно включённых нуклеотидов | Предпочтительна для клонирования, секвенирования и анализа вариантов, где критична точность копирования |
| ДНК-лигаза | Соединение фрагментов ДНК фосфодиэфирной связью | Устраняет разрывы и сшивает фрагменты, но не синтезирует новую цепь по матрице в стандартной ПЦР |
| РНК-полимераза | Синтез РНК на матрице ДНК | Участвует в транскрипции; применяется в системах амплификации РНК, но не является основным ферментом классической ПЦР |
| Рестриктаза | Специфическое расщепление ДНК в определённых участках | Используется для анализа рестрикционных фрагментов и генетического конструирования, а не для копирования ДНК |
В судебно-медицинской генетике ПЦР-амплификация позволяет получать достаточное количество ДНК из малых или частично разрушенных биологических следов для последующего STR-типирования. Надёжность результата зависит от специфичности праймеров, качества матрицы, отсутствия ингибиторов и корректного температурного режима. Отрицательный контроль выявляет контаминацию, а положительный контроль подтверждает работоспособность реакционной системы. Таким образом, именно активность ДНК-полимеразы лежит в основе экспоненциального накопления целевого фрагмента.