黄石公园沸水温泉里捞出的救星:Taq 酶如何终结“三口水浴锅”的 PCR 酷刑?
1966 年 8月15日 · 2× Taq PCR Master Mix、八连管与 PCR 热循环仪
你知道吗?
如果当年没人去黄石公园的沸水坑里挂那几片玻片,今天的你还得搬着小板凳守在三口水浴锅前,每隔三分钟开盖加一次酶。
今天你把配好的八连管塞进 PCR 仪,按个启动键就能去喝奶茶,全得感谢 1966 年夏天一场去美国黄石国家公园的“公费旅游”。在凯利·穆利斯 1983 年刚发明 PCR 的头几年,做 PCR 简直是研究生的肉体酷刑:当时用的是大肠杆菌 DNA 聚合酶(Klenow 片段),一旦加热到 解开 DNA 双链,娇贵的酶也会瞬间被煮熟变性成“蛋花汤”!
于是学生们必须搬个小板凳坐在三个不同温度的水浴锅前,掐着秒表把反应管拎来拎去,每跑完一个 循环就得撬开管盖重新滴一滴新酶,跑 30 个循环要坐在水浴锅旁连守四五个小时!直到 Cetus 公司的 Randall Saiki 与 Mullis 翻出了微生物学家 Thomas Brock 在 1966 年 8 月从黄石公园 沸腾“蘑菇温泉(Mushroom Spring)”里捞出并寄存在菌种保藏中心的一株怪菌——水生栖热菌(Thermus aquaticus,简称 Taq)。
这株在滚水里修仙的细菌体内富含疏水核心与盐桥加固的 Taq DNA 聚合酶,哪怕在 高温下反复炙烤几十轮依然生龙活虎!从此,只要在反应前加一次 Taq 酶就能锁死管盖一气呵成,全自动 PCR 仪才真正成为可能。