Erinevus genoomse DNA ja plasmiidse DNA eraldamise vahel

võtme erinevus genoomse DNA ja plasmiidi DNA eraldamise vahel on see, et genoomse DNA eraldamise eesmärk on genoomse DNA ekstraheerimine, samal ajal kui plasmiidi DNA eraldamise eesmärk on bakterite plasmiidse DNA ekstraheerimine.

DNA eraldamine on keemiline protsess, mida kasutatakse DNA eraldamiseks erinevatest liikidest või erinevatest proovidest. DNA eraldamine on oluline järgnevates molekulaarbioloogia tehnikates, näiteks geelelektroforees, polümeraasi ahelreaktsioon ja DNA järjestamise tehnikad. Seetõttu on DNA eraldamine molekulaarbioloogilistes uuringutes oluline keemiline protsess. Uurimistöö eesmärgist lähtuvalt on mõnikord vaja eraldada genoomne DNA. Lisaks keskenduvad mõned uuringud plasmiidse DNA eraldamisele bakteritest. Genoomse DNA eraldamine on genoomse DNA eraldamise protsess prokarüootsest või eukarüootsest proovist. Isoleerimise etapid erinevad vastavalt raku tüübile, milles DNA isoleerub. Plasmiidi DNA eraldamine on protsess, mille käigus eraldatakse bakterirakust plasmiidne DNA. Võrreldes genoomse DNA eraldamisega on üldine protsess plasmiidi DNA eraldamisel keeruline.

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on genoomse DNA eraldamine
3. Mis on plasmiidse DNA eraldamine
4. Sarnasused genoomse DNA ja plasmiidse DNA eraldamise vahel
5. Kõrvuti võrdlus - genoomne DNA vs plasmiidne DNA eraldamine tabelina
6. Kokkuvõte

Mis on genoomse DNA eraldamine?

Genoomse DNA eraldamine on organismi kogu genoomse DNA ekstraheerimise protsess. See konkreetne protsess hõlmab kolme peamist sündmust. Need on raku lüüs või tuuma lüüs, valkude lagundamine või proteolüüs ja genoomse DNA sadestumine. Lüüsimisetapp võib sõltuvalt rakutüübist erineda. Kuna prokarüootides on peptidoglükaani rakusein, peaks esimene samm olema rakuseina lagunemine. Teisest küljest hõlmab eukarüootide lüüsimisetapp plasmamembraani ja tuumamembraani lagunemist, et viia DNA väljapoole. Seevastu taime- ja seeneraku seinte lüüsimiseks on vajalikud spetsiaalsed sammud.

Joonis 01: genoomse DNA eraldamine

Järelikult, kui lüüsietapp on lõpule jõudnud, jõuab lõpuks DNA supernatanti. Samaaegselt toimub proteinaasi lagundamine ka proteinaasi K lisamise tõttu lahuses. Järgmine samm on genoomse DNA ja lagundatud valkude eraldamine üksteisest. Seega eralduvad lagunenud valgud sadestamise teel, võimaldades genoomsel DNA-l jääda supernatanti. Pärast valkude sadestamist saab genoomse DNA sadestada ja resuspendeerida sobivas puhverlahuses, kuni see on katse jaoks vajalik.

Genoomne DNA, mis on lineaarne DNA, sisaldab kogu organismi geneetilist teavet. Teisisõnu on genoom elusorganismi pärilikkusmaterjal, mis vastutab raku kõigi struktuuriliste ja funktsionaalsete tegevuste eest. See koosneb nii kodeerivatest kui ka mittekodeerivatest DNA järjestustest. Genoomse DNA eraldamisel hõlmab see kogu organismi genoomi.

Mis on plasmiidse DNA eraldamine?

Plasmiidi DNA eraldamine on DNA eraldamise eriline ja keerulisem protsess. Plasmiidid on kromosoomivälised DNAd, mis esinevad enamikus bakterirakkudes. Need on uinuvad ringikujulised DNAd, mis toetavad baktereid karmides keskkonnatingimustes ellujäämiseks. Plasmiidne DNA koosneb spetsiaalsetest resistentsetest geenidest, mis pakuvad bakteritele täiendavaid eeliseid, näiteks antibiootikumiresistentsus, virulentsusomadused ja toksilised omadused.

Joonis 02: plasmiidse DNA eraldamine

Plasmiidi DNA eraldamine hõlmab ka kolme peamist protsessi; rakkude lüüs, proteinolüüs ja DNA sadestamine. Ehkki eraldamise biokeemiline mehhanism sarnaneb genoomse DNA eraldamisega, on protsess keerukam. Selle protseduuri kõige olulisem protsess on rakkude lüüsiprotsess. Kõige tähtsam on see, et genoomset DNA-d ja plasmiidset DNA-d ei tohiks omavahel segada. Seetõttu hõlmab plasmiidi DNA eraldamise protseduuri palju leebem lüüsimisprotsess. Seetõttu kasutage enamikus plasmiidse DNA eraldamise protseduurides pesuainet; naatriumdodetsüülsulfaat raku lüüsimiseks.

Millised on sarnasused genoomse DNA ja plasmiidse DNA eraldamise vahel?

• Genoomse DNA ja plasmiidi DNA eraldamine keskendub organismi DNA ekstraheerimisele.
• Samuti järgivad mõlemad sama protsessi, mis hõlmab rakkude lüüsi, valkude lagundamist ja DNA sadestamist.
• Lisaks on mõlemas protsessis saadud DNA oluline järgnevate protsesside jaoks.
• Veelgi enam, mõlemad eraldamisprotsessid hõlmavad etappe DNA puhastamiseks ja säilitamiseks määratletud säilitustingimustes.
• Lisaks kasutatakse mõlemas meetodis proteinaasi K valkude lagundamiseks.

Mis vahe on genoomsel DNA-l ja plasmiidse DNA eraldamisel??

Genoomse DNA eraldamine keskendub sihtorganismi kogu genoomse DNA ekstraheerimisele, samal ajal kui plasmiidi DNA eraldamine keskendub ainult plasmiidse DNA eraldamisele konkreetsest bakteriliigist. Seetõttu on see peamine erinevus genoomse DNA ja plasmiidi DNA eraldamise vahel. Pealegi on protseduuris veel üks erinevus genoomse DNA ja plasmiidi DNA eraldamise vahel. Genoomse DNA eraldamine on vähem keerukas protseduur kui plasmiidse DNA eraldamine. Seega tuleb plasmiidse DNA eraldamisel võtta ettevaatusabinõusid, et vältida genoomse ja plasmiidse DNA segunemist omavahel.

Allpool toodud infograohiline teave sisaldab täiendavat teavet genoomse DNA ja plasmiidi DNA eraldamise erinevuse kohta.

Kokkuvõte - genoomne DNA vs plasmiidi DNA eraldamine

DNA eraldamine on molekulaarbioloogia tehnikates oluline protsess. Seal on kahte tüüpi DNA-d, nimelt genoomne DNA ja plasmiidne DNA (kromosoomiväline DNA). Nõuetele tuginedes teostati mõned protseduurid genoomse DNA eraldamiseks, samal ajal kui mõned protseduurid keskendusid bakteritest ainult plasmiidse DNA eraldamisele. Seega erinevad mõlema protsessiga seotud etapid üksteisest pisut. Kuid üldine protsess on mõlemas isolatsioonis sama. Mõlema protsessi eraldatud DNA-d on tohutult kasutatud järgmistes protsessides nagu kloonimine, geelelektroforees ja polümeraasi ahelreaktsioonid. Genoomse DNA eraldamise protokolli lõpus saab lõpp-produktina eraldada kogu organismi genoomse DNA, samal ajal kui plasmiidse DNA eraldamise protokolli lõpus võib vastava bakteri plasmiidse DNA eraldada lõppsaadusena. Seetõttu on see erinevus genoomse DNA ja plasmiidi DNA eraldamise vahel.

Viide:

1. „DNA EKTRAKTSIOON BAKTERIAST”. DNA ekstraheerimine bakteritest. Saadaval siin 

Pilt viisakalt:

1. Joo Nathi “DNA ekstraheerimine” - Omalooming (CC BY-SA 4.0) Commons Wikimedia kaudu 
2. “Plasmid miniprep” Retama poolt - Oma töö, (CC BY-SA 4.0) Commonsi Wikimedia kaudu