BioTechniques：牛凝血酶提高PCR的效率和特異性

　　成功的PCR都是相似的，而不成功的PCR卻有各種各樣的原因。于是，人們都希望找到普遍適用的PCR增強劑。首都師范大學、北京市疾病預防控制中心和清華大學的研究人員發現，牛凝血酶（BT）在防止引物二聚體形成和增強PCR產物形成上極為有效。這項成果發表在《BioTechniques》12月刊上。

　　PCR是許多領域的核心技術之一，比如疾病診斷和法醫鑒定。盡管這種技術被廣泛使用，但有時還是困難重重，特別是在擴增低拷貝、富含GC或復雜的樣品時。隨著新技術的發展，PCR也面臨新的問題。例如，在適體（aptamer）的選擇過程中觀察到PCR偏向，而納米材料的使用雖然能大幅提高PCR的特異性或靈敏度，但也可能抑制PCR。

　　為了解決這些問題，人們開始采用各種PCR添加劑和增強劑來提高PCR的產量、特異性和一致性。凝血酶是一種眾所周知的絲氨酸蛋白酶，可將可溶性纖維蛋白原轉化為不可溶的纖維蛋白，并催化其他許多與凝血相關的反應。在這項研究中，研究人員發現牛凝血酶作為一種通用的PCR增強劑相當有效。

　　研究人員通過多個種類的樣品來證明牛凝血酶的PCR增強效果，包括低拷貝的合成單鏈DNA（ssDNA）、合成的ssDNA庫、人類基因組DNA和乙型肝炎病毒基因組DNA。他們發現，在牛凝血酶存在時，引物二聚體條帶全部消失，而PCR產物的產量明顯增加。同時，牛凝血酶也能提高復雜樣品的PCR效率，比如存在高濃度的無關DNA分子時。

　　此外，牛凝血酶還能夠有效緩解納米材料抑制劑的PCR抑制作用，如金納米粒子（AuNP）和石墨烯氧化物（GO）。在這方面，它比BSA更加有效。為了實現類似的效果，牛凝血酶所需的濃度分別比BSA低178和18倍。

　　研究人員認為，牛凝血酶是一種通用而高效的PCR增強劑。它能防止引物二聚體的形成，提高產量，并改善各類模板PCR的特異性。同時，它也能緩解納米材料抑制劑所引起的PCR抑制，比BSA更加有效。

　　至于牛凝血酶增強PCR的原理，研究人員還不是太清楚。種種分析表明，牛凝血酶的作用方式可能與BSA完全不同。不過，他們的樣品量很小，未來還需要進一步研究來闡明真正的作用機制。