BioTechniques：牛凝血酶提高PCR的效率和特异性

　　成功的PCR都是相似的，而不成功的PCR却有各种各样的原因。于是，人们都希望找到普遍适用的PCR增强剂。首都师范大学、北京市疾病预防控制中心和清华大学的研究人员发现，牛凝血酶（BT）在防止引物二聚体形成和增强PCR产物形成上极为有效。这项成果发表在《BioTechniques》12月刊上。

　　PCR是许多领域的核心技术之一，比如疾病诊断和法医鉴定。尽管这种技术被广泛使用，但有时还是困难重重，特别是在扩增低拷贝、富含GC或复杂的样品时。随着新技术的发展，PCR也面临新的问题。例如，在适体（aptamer）的选择过程中观察到PCR偏向，而纳米材料的使用虽然能大幅提高PCR的特异性或灵敏度，但也可能抑制PCR。

　　为了解决这些问题，人们开始采用各种PCR添加剂和增强剂来提高PCR的产量、特异性和一致性。凝血酶是一种众所周知的丝氨酸蛋白酶，可将可溶性纤维蛋白原转化为不可溶的纤维蛋白，并催化其他许多与凝血相关的反应。在这项研究中，研究人员发现牛凝血酶作为一种通用的PCR增强剂相当有效。

　　研究人员通过多个种类的样品来证明牛凝血酶的PCR增强效果，包括低拷贝的合成单链DNA（ssDNA）、合成的ssDNA库、人类基因组DNA和乙型肝炎病毒基因组DNA。他们发现，在牛凝血酶存在时，引物二聚体条带全部消失，而PCR产物的产量明显增加。同时，牛凝血酶也能提高复杂样品的PCR效率，比如存在高浓度的无关DNA分子时。

　　此外，牛凝血酶还能够有效缓解纳米材料抑制剂的PCR抑制作用，如金纳米粒子（AuNP）和石墨烯氧化物（GO）。在这方面，它比BSA更加有效。为了实现类似的效果，牛凝血酶所需的浓度分别比BSA低178和18倍。

　　研究人员认为，牛凝血酶是一种通用而高效的PCR增强剂。它能防止引物二聚体的形成，提高产量，并改善各类模板PCR的特异性。同时，它也能缓解纳米材料抑制剂所引起的PCR抑制，比BSA更加有效。

　　至于牛凝血酶增强PCR的原理，研究人员还不是太清楚。种种分析表明，牛凝血酶的作用方式可能与BSA完全不同。不过，他们的样品量很小，未来还需要进一步研究来阐明真正的作用机制。