DNAのコピーを作成するには、DNAポリメラーゼと呼ばれる酵素が必要です。 これらの酵素は、複製中にゲノムを保存します。 1960年代以前は、科学者はDNAのコピーを増やすために使用する熱安定性のDNAポリメラーゼを持っていませんでした。 1966年、米国のイエローストーン国立公園の温泉で、トーマスD. ブロックは、非常に高温で生き残ることができる好熱菌と呼ばれる細菌を発見し、それを命名しました サーマスアクアティカス。 この生物から単離されたポリメラーゼは、 Taq ポリメラーゼ。
TL; DR（長すぎる; 読んでいない）
PCR用の最初の熱安定性DNAポリメラーゼであるTaqポリメラーゼは、1966年に発見されました。 PCRで形質転換されたDNA増幅により、プロセスが迅速かつ効率的になります。 これは、クローニング、DNA検査、法医学、および医学設計に革命をもたらすでしょう。
ポリメラーゼ連鎖反応（PCR）
ポリメラーゼ連鎖反応（PCR）は、DNAフラグメントの多くのコピーを作成する手段として、1980年代に化学者のKaryMullisによって開発されました。 科学者たちは、PCRが効率的に機能するためには熱安定性（熱安定性）のDNAポリメラーゼが必要であることに気づきました。 Taq ポリメラーゼは熱安定性であり、PCRに理想的であることが証明されました。
PCRでは、DNAサンプルがプライマーと組み合わされます。プライマーはDNA合成を開始する核酸配列です。 Taq ポリメラーゼ; およびヌクレオチド三リン酸（dNTP）。 この混合物は、自動PCRマシン内のチューブに入れられます。 組み合わせは摂氏94度に加熱され、これによりDNAが変性または巻き戻され、2本の一本鎖DNA（ssDNA）鎖になります。 次に、混合物を55℃に冷却し、その時点で、複製する必要のあるDNAの部分にプライマーをアニーリングします。 組み合わせは再び加熱されますが、72℃になります。これは理想的な温度です。 Taq プライマーを使用して新しいDNA鎖を作成するポリメラーゼ、およびらせんが再形成されます。 このプロセスは数分で行われ、何百万ものDNA断片のコピーを作成するために何度も繰り返されます。 Cetus Corporationは、サンプルの加熱と冷却のプロセスを高速化するサーモサイクリングマシンまたはサーモサイクラーを開発しました。
最終的には、孤立するのではなく Taq からのポリメラーゼ サーマスアクアティカス 細胞、 pol その細菌からの遺伝子が分離され、クローン化されて、 エシェリキア大腸菌（E. 大腸菌） 細胞。 新しい熱安定性DNAポリメラーゼが発見されましたが、 Taq ポリメラーゼは依然としてPCRの標準です。
分子生物学革命
DNAの小さな断片を使用し、PCRを介してそれを何百万回もコピーする機能は、分子生物学を変革しました。 遺伝的背景と遺伝的欠陥のテストには少量のサンプルしか必要ありませんが、医学と祖先の研究に役立つ膨大な量の重要な情報が得られます。 PCRは、ヒト細胞内のHIVを検出するためにも使用され、疫学の分野を迅速なDNA増幅の利点に開放しました。 法医学者は定期的にPCRを使用して、髪の毛や少量の血液サンプルからDNA証拠を分離し、それによって犯罪との戦いを支援しています。 化石でさえ、何度も複製できるDNAの断片を生成し、進化に関する情報を提供します。 熱安定性の力 Taq ポリメラーゼは、科学に広大で貴重な進歩をもたらしました。