Taq DNA 聚合酶从美国黄石国家公园火山温泉的水生栖热菌中分离而来，这种嗜热细菌生存于70-75℃的高温环境。1988年，Saiki等首次将Taq DNA聚合酶用于体外PCR扩增，不仅实现了PCR自动化，还通过提高退火和延伸温度提升了产物特异性1。1989年，Lawyer等成功从基因文库钓取其全长基因，该基因长2499bp，GC%高达68%，随后被克隆到大肠杆菌中，经诱导表达与分离纯化，最终获得了纯的Taq DNA聚合酶2，开启了其在生命科学研究中的广泛应用。
Taq DNA聚合酶具有三个主要的结构域3：
5'-3'外切核酸酶结构域（氨基酸1-289）
DNA聚合酶能够从DNA链的5’端开始，逐个或逐段切除核苷酸的活性。这种活性在DNA复制、修复和重组等过程中发挥重要作用。
3'-5'外切酶结构域（氨基酸294-422）
虽然该结构域与大肠杆菌聚合酶I的相应结构域有相似之处，但Taq DNA聚合酶并不具备3'-5'外切活性，这可能是由于某些关键氨基酸的差异导致。具有3’→5’外切酶活性，可校对DNA合成中的错配碱基，提高复制准确性。
5'-3'聚合活性结构域（氨基酸424-831）
这是Taq DNA聚合酶的主要功能区域，负责DNA链的合成。
具有5‘-3’聚合酶活性与5‘-3’外切酶活性，不具有3‘-5’外切酶活性。
主要应用在简单的基因片段扩增时，例如1）从已知模板中获取特定的基因片段，用于后续的克隆、表达分析等初步研究；2）研究某植物中特定基因的表达情况，通过PCR扩增该基因片段，普通Taq 酶能快速大量地复制目标DNA，为后续实验提供充足的材料；3）在基因型鉴定实验里，通过扩增特定的基因位点，依据扩增产物的大小、序列特征等，判断个体的基因型。
普通Taq酶的错配率相对较高，大约在 10⁻⁵碱基/循环数4，这意味着在扩增过程中可能会引入一些错误碱基，所以对于保真性要求极高的实验，它就不太适用了。
高保真酶的出现，就是为了解决普通Taq酶错配率高的问题。它的错配率可降到10⁻6数量级，这得益于其具有3’-5’核酸外切酶的活性，能够在 DNA 合成过程中对错误掺入的碱基进行校正，就像一个严格的 “校对员”，确保扩增的 DNA 序列高度准确。
热启动Taq酶最大的特点是在常温下没有活性，只有经过高温激活后才发挥作用。这一特性在PCR实验中极大地提升了扩增的特异性以及含引探全预混条件下的稳定性。
以宝锐抗体修饰的M2071全预混DNA体系体系为例，含引探可以支持37℃，14d稳定；2-8℃，12M稳定。
在基因组图谱绘制、测序及分子遗传学研究等领域，科研人员常常需要扩增超长片段的DNA。普通Taq酶由于自身特性，很难完成这一艰巨任务，而超长片段扩增Taq酶则专门为此而生。以即用型 2×高保真PCR预混液，保真性约为Taq酶的 96 倍。试剂中添加了独特的延伸因子、特异性促进因子，使其在长片段扩增能力、扩增特异性以及扩增产量方面得到了大幅度提升。
使用简单模板如λDNA、质粒等，可以有效扩增长达 30kb 的片段；使用基因组DNA等复杂模板，可以扩增长达 20 kb 的片段。此外， 对PCR抑制剂具有良好的抵抗能力，可用于细菌、真菌、植物组织、全血样品或粗提核酸的直接 PCR。
该产品同时有含有电泳指示剂版本，可在 PCR 反应完成后直接点样进行电泳。可轻松实现基因簇克隆、超长片段组装等实验。
快速扩增酶通过高通量进化筛选获得，扩增速率可达Taq酶的5倍以上。
1. Saiki RK, Gelfand DH, Stoffel S, et al. Primer-directed enzymatic amplification of DNA with a thermostable DNA polymerase. Science. 1988;239(4839):487-491.
2. Lawyer FC, Stoffel S, Saiki RK, Myambo K, Drummond R, Gelfand DH. Isolation, characterization, and expression in Escherichia coli of the DNA polymerase gene from Thermus aquaticus. J Biol Chem. 1989;264(11):6427-6437.
3. Kim Y, Eom SH, Wang J, Lee DS, Suh SW, Steitz TA. Crystal structure of Thermus aquaticus DNA polymerase. Nature. 1995;376(6541):612-616.
4. Lundberg KS, Shoemaker DD, Adams MW, Short JM, Sorge JA, Mathur EJ. High-fidelity amplification using a thermostable DNA polymerase isolated from Pyrococcus furiosus. Gene. 1991;108(1):1-6.
