聚合酶鏈式反應(Polymerase Chain Reaction，PCR)是體外合成雙鏈 DNA 的一種方法，其原理類似于天然DNA的復制過程，其特異性主要依賴于與其目的片段兩段互補的特異引物。典型的 PCR 反應有三個步驟：變性，退火，延伸，經過多次循環(huán)反應，獲得目的片段。

　　熱啟動 Taq 酶的原理

　　在 PCR 的發(fā)展歷史中，熱啟動酶的探索發(fā)現(xiàn)是制約 PCR 發(fā)展的重要因素，最初被運用到PCR中的酶是大腸桿菌DNA 聚合酶 I 的 Klenow 片段，Klenow 酶每次循環(huán)都需重新加入，過程繁瑣。此后，科學家成功的從水生嗜熱桿菌中提取出耐熱的 DNA 聚合酶，該酶在 90℃下反應 2 小時仍具有 70%的活性，這就避免每次循環(huán)重新加酶的過程，提高了擴增效率，因此被廣泛運用到 PCR 擴增中。

　　溫度對酶活性的影響表現(xiàn)為雙重作用，高溫失活，低溫抑制。普通的 Taq DNA 聚合酶的最適溫度是72℃，此時酶的活性好，小于此溫度，酶有較弱活性。這樣，在 PCR 擴增由低溫上升至高溫的過程中(也就是溫度達到變性溫度時)酶發(fā)揮較弱的活性，體系極易錯配或形成引物二聚體，尤其是當設計的引物3’端是G或C，錯配的鏈很難重新解開。因此要提高 PCR 擴增的特異性和降低反應錯配率，可以人為的控制酶的活性，在72℃之前讓酶不發(fā)揮活性，這樣就避免了在升溫過程中(或配置反應體系)發(fā)生鏈的錯配，從而保證擴增的特異性。Relia熱啟動酶就是采用化學修飾的方法封閉酶的活性中心：低溫下化學小分子和酶活性中心結合，酶無活性，溫度升高至95℃，兩者脫離，酶活性中心暴露，開始指導體系擴增(如圖一)，極大的提高擴增的特異性和靈敏度。與抗體封閉的酶相比，化學修飾的酶活性維持更加穩(wěn)定(抗體封閉是一種動態(tài)平衡)且無任何外源DNA 污染。

　　圖一：熱啟動原理

　　熱啟動 Taq 酶的應用

　　PCR 能夠快速特異的擴增任何已知的 DNA 片段，因此被廣泛的應用于分子生物學的各個領域。Relia熱啟動酶因具有 5’-3’核酸外切酶活性，可用于熒光定量 PCR 反應。采用熱啟動法擴增是提高PCR 特異性的常用方法，熱啟動酶是很好的選擇。除此之外，因其具有的高特異性高靈敏度被廣泛應用到各個方面：構建cDNA文庫，產生大量 DNA 測序，突變體分的析構建，基因分離，遺傳病診斷，法醫(yī)鑒定等。