一个PCR反应的总耗时取决于变性、退火、延伸中每一个步骤所需的时间和从一个步骤到下一个步骤的温度变化幅度。现有的快速PCR仪和特殊PCR管等，通过特殊的加温和降温技术，提高温度升降幅度和减少热传导时间，从而缩短PCR过程中PCR变化所需的时间。也有采用特殊试剂促进引物和模板的结合或通过减少反应体积缩短PCR时间的方法。这些方法需要购买特殊的仪器、耗材、试剂，不具有普遍性，而且对PCR的改进受到Taq DNA聚合酶本身扩增性能的限制，缩短PCR反应时间有限，而且会常常会影响到PCR的扩增效率。
为解决快速PCR的难题，博大泰恒公司投入巨大精力进行Taq酶的基因工程改造，于2008年研发成功快速Taq酶系列BioDev Faster Taq，将从根本上实现快速PCR。通过对94 kD普通Taq酶进行精简和优化，同时对部分结构进行定点突变，形成了全新的70 kD DNA聚合酶，Faster Taq在扩增速度、扩增效率、特异性以及酶本身的稳定性都显著优于普通Taq酶，是与现有DNA聚合酶有本质区别的第二代DNA聚合酶。Faster Taq的聚合速度是普通Taq的2-4倍，延伸时间仅为普通Taq酶的1/4，而且由于Faster Taq的高活性和高扩增效率，能有效缩短变性和退火时间，PCR总耗时仅为普通Taq的30%-40%，一般PCR（1-3 kb）均可在30分钟完成。同时PCR的产量，敏感度以及特异性都得到了全面提升。BioDev Faster Taq的研发成功标志着真正意义上快速PCR的诞生。
BioDev Faster Taq聚合速度是常规Taq酶的2-4倍
BioDev Faster Taq是由先进的基因工程技术改造而成的新一代快速Taq酶。由于删除了非必需的蛋白序列，酶结构得到精简和优化，增强了与DNA模板的结合能力，酶分子在模板上的移动速度和聚合dNTP的速度都大幅提高。普通Taq酶的延伸速度一般为1 kb/1 min，Faster Taq的延伸速度为1 kb/10-15 sec，最快可达1 kb/5 sec，使延伸时间缩短为普通Taq的1/4。Faster Taq的比活性和扩增效率显著高于普通Taq酶，可以缩短变性和退火时间，进一步减少PCR时间。如图1所示，Faster Taq扩增3 kb片段仅需38分钟，扩增8 kb片段仅需66 分钟，节约时间70%以上。
Faster Taq可节约70%以上时间
Faster Taq的扩增速度来自其自身的优越结构。在相同条件下扩增5 kb片段，在延伸时间为5分钟时，所有的Taq酶都能扩增出目的条带，而Faster Taq（SF/GF-Taq）的产量明显优于其它Taq酶。当延伸时间为2分30秒时，其它Taq酶的产量明显下降，Faster Taq的扩增效果不受影响。当延伸时间为1分30秒时，其它Taq酶已不能扩增出目的条带，Faster Taq的产量没有明显变化（图2）。Faster Taq的内在性质决定了它拥有超快的聚合速度和更高的扩增效率。这种高速PCR可以在任何PCR仪上实现，无需使用特殊耗材和特殊试剂盒，无需添加仪器和设备，也不会影响下游实验。
Faster Taq延伸速度明显快于普通Taq酶。Faster Taq（SF/GF-Taq）在相同反应体系中扩增5 kb片段，94℃ 20s，55℃ 2s，25个循环，延伸时间见图所示。当延伸时间缩短至1m30s时，只有Faster Taq能扩增出目的条带，显示出Faster Taq的速度优势。
酶结构的优化使Faster Taq的稳定性显著优于普通Taq酶
Faster Taq的蛋白结构经过精心优化，进行了删除突变和对关键位点的点突变，不仅使酶的扩增速度和扩增效率大幅提高，而且使酶的稳定性显著增加，耐热性较普通Taq酶明显加强。普通Taq酶的热半衰期为95℃ 1.6小时，Faster Taq为100℃ 2.5小时，95℃ 10.5小时。实验显示，Faster Taq的扩增效率在100℃加热1小时后没有明显变化，而普通Taq酶100℃加热1小时后已经没有活性（图3）。优秀的耐热性能为设计和优化PCR程序提供了广阔的空间。在扩增低拷贝模板时可以增加循环数至45圈，在扩增高GC含量或有复杂二级结构的模板时，可以将变性温度提高至96℃，确保充分变性。Faster Taq的高耐热性不仅使Faster Taq更加稳定，而且使Faster Taq对复杂模板的扩增能力显著提高。
Faster Taq的稳定性还体现在对反复冻融的抵抗力上。实验显示在经过反复冻融30次后，Faster Taq活性人没有明显变化，而其它的Taq酶都已经没有活性（图4）。这种高稳定性降低了酶在运送和保存时对环境的要求，保持长时间质量稳定，并且稳定的活性也保证了PCR的可重复性和不同时间反应的可比较性。
Faster Taq与普通Taq 热稳定性实验。Faster Taq与普通Taq在加热前后扩增相同的DNA片段，所有反应条件均保持不变。100℃加热1小时后只有Faster Taq仍保持活性，表明Faster Taq的热稳定性明显优于普通Taq酶。
Faster Taq可耐30次以上反复冻融。将Faster Taq premix液与普通Taq premix液在-20℃与室温之间反复冻融，在冻融前，冻容15次和30次分别取样做PCR电泳，结果如图所示。Faster Taq在冻融30次后仍有活性，显示Faster Taq的稳定性显著优于普通Taq酶。
BioDev Faster Taq系列可全面满足PCR实验需求
BioDev Faster Taq系列可充分满足各种类型的PCR实验需要。Silver Faster Taq是没有3’-5’外切酶活性的快速Taq酶，扩增时会在片段末端加上一个A，可用于一般PCR反应和T载体克隆。Gold Faster Taq具有3’-5’外切酶活性，其错配率为10-8，保真性与Pfu DNA聚合酶相当，是目前市场上保真性最高的DNA聚合酶之一，并且具备Faster Taq系列快速、高效、高稳定性的优点，是进行基因克隆测序，突变等高保真实验的理想工具。即将推出的超高保真Taq酶（HSF-Taq），错配率在10-9-10-10之间，能完全胜任大规模测序、分子
遗传学研究、SNP筛查等高精确的研究。
专为扩增长片段研制的Long Faster Taq，可以轻松扩增10 kb以上的DNA片段，配合超长扩增缓冲液，扩增长度可达20-40 kb，完全解决PCR长片段扩增的难题。
上述各种快速Taq酶都即将推出热启动产品，届时Faster Taq系列将全面解决各种PCR扩增难题。
作者：
2008-6-28