Erinevus PCR ja DNA replikatsiooni vahel

Peamine erinevus - PCR vs DNA Replikatsioon
 

DNA replikatsioon on looduslik protsess, mis toimub elusorganismides. See hõlmab ühe DNA molekuli kahe identse koopia tootmist. DNA replikatsioon on bioloogilise pärimise äärmiselt oluline protsess. Geneetiline teave antakse vanematelt järglastele edasi peamiselt DNA replikatsiooni võime tõttu. Seega on see oluline protsess, mis toimub peaaegu kõigis elusorganismides. See protsess toimub in vivo. DNA replikatsiooni saab siiski teha in vitro meetodid samuti. Üks selline on polümeraasi ahelreaktsioon (PCR) in vitro DNA replikatsiooni meetod. PCR on laborites läbiviidav DNA amplifitseerimise meetod. See toodab huvitatud DNA fragmendist või geenist tuhandeid kuni miljoneid DNA koopiaid. Nende vahel on erinevusi in vivo DNA replikatsioon ja PCR. võtme erinevus nende kahe vahel on see PCR viiakse läbi PCR-masinas hoitud temperatuuridel, et toota suur arv DNA koopiaid, samal ajal kui DNA replikatsioon toimub kehas kehatemperatuuril, et saada ühe DNA molekuli kaks identset koopiat.

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on PCR
3. Mis on DNA replikatsioon
4. PCR-i ja DNA replikatsiooni sarnasused
5. Kõrvuti võrdlus - PCR vs DNA replikatsioon tabelina
6. Kokkuvõte

Mis on PCR?

Polümeraasi ahelreaktsioon (PCR) on in vitro DNA amplifikatsioonitehnika, mida korrapäraselt teostatakse molekulaarbioloogilistes laborites. See meetod võimaldas toota tuhandeid kuni miljoneid koopiaid eriti huvitatud DNA fragmendist. Kary Mullis tutvustas PCR-i 1980. aastal. Selle meetodi puhul kasutatakse huvitatud DNA fragmenti koopiate tegemise mallina. DNA polümeraasi ensüümina kasutatakse ensüümi Taq polümeraas, mis katalüüsib DNA fragmendi uute ahelate sünteesi. Praimerid, mis on PCR segus, töötavad fragmendilaiendite lähtepunktidena. PCR-reaktsiooni lõpus võib saada palju proovi DNA koopiaid.

Kõik DNA koopiate tegemiseks vajalikud koostisosad lisatakse PCR segu. Need on DNA proovid, DNA polümeraas (Taq polümeraas), praimerid (edasi ja tagasi praimerid), nukleotiidid (DNA ehitusplokid) ja puhver. PCR reaktsioon viiakse läbi PCR masinas ja seda tuleb toita õige PCR segu ja õige PCR programmiga. Kui reaktsioonisegu ja programm on õiged, valmistab see väga väikesest kogusest DNA vajalikus koguses DNA teatud sektsiooni koopiaid.

PCR-reaktsioonis on kolm peamist etappi, nimelt denatureerimine, praimeri lõõmutamine ja ahela pikendamine. Need kolm etappi toimuvad kolmel erineval temperatuuril. DNA eksisteerib kaheahelalise heeliksina. Kaks ahelat on seotud vesiniksidemetega. Enne amplifitseerimist eraldatakse kaheahelaline DNA, andes kõrge temperatuuri. Kõrgel temperatuuril denatureeriti kaheahelaline DNA üheks ahelaks. Seejärel lõõmutavad praimerid huvitatud fragmendi või DNA geeni külgnevate otstega. Praimer on lühike üheahelaline DNA tükk, mis on komplementaarne sihtjärjestuse otstega. Esi- ja vastupidised praimerid lõõmutavad lõõmutamistemperatuuril denatureeritud proovi DNA külgnevates otstes paiknevate komplementaarsete alustega.

Kui praimereid lõõmutatakse DNA-ga, alustab Taq polümeraasi ensüüm uute ahelate sünteesi, lisades nukleotiidid, mis on matriits-DNA-ga komplementaarsed. Taq polümeraas on soojusstabiilne ensüüm, mis eraldatakse termofiilsest bakterist nimega Thermus aquaticus. PCR puhver säilitab Taq polümeraasi toimimiseks optimaalsed tingimused. Neid kolme PCR reaktsiooni etappi korratakse, et saada vajalik kogus PCR produkti. Igas PCR reaktsioonis kahekordistub DNA koopia arv. Seega võib PCR-is jälgida eksponentsiaalset amplifikatsiooni. PCR produkti saab jälgida geelelektroforeesi abil, kuna see tekitab geelil nähtava koguse DNA-d ja seda saab puhastada edasisteks uuringuteks, näiteks sekveneerimiseks jne..

Joonis 01: PCR

PCR on väärtuslik vahend meditsiinilistes ja bioloogilistes uuringutes. Eriti kohtuekspertiisi uuringutes on PCR tohutu väärtus, kuna see võib võimendada kurjategijate pisikestest proovidest saadud DNA-d uuringute jaoks ja teha kriminalistilisi DNA-profiile. PCR-i kasutatakse laialdaselt paljudes molekulaarbioloogia valdkondades, sealhulgas genotüpiseerimisel, geenide kloonimisel, mutatsioonide tuvastamisel, DNA järjestamisel, DNA mikrokihtidel ja isaduse testimisel jne..

Mis on DNA replikatsioon?

DNA replikatsiooniks nimetatakse protsessi, mille käigus saadakse ühest DNA molekulist kaks identset DNA koopiat. See on oluline bioloogilise pärimise protsess. DNA replikatsioon toimub kõigis elusorganismides. Emaraku genoomi tuleks korrata, et genoom anda üle tütarrakku. DNA replikatsiooniprotsessil on kolm peamist etappi, mida nimetatakse initsieerimiseks, pikendamiseks ja lõpetamiseks. Neid etappe katalüüsivad erinevad ensüümid. DNA replikatsioon algab asukohast, mida nimetatakse replikatsiooni alguseks rakkude genoomis. Genoomis eksisteerib DNA kaheahelaliselt. Need kaks ahelat eraldatakse DNA replikatsiooni alguses ja seda tehakse ATP-st sõltuva DNA helikaasi abil. DNA lõdvendamine on peamine sündmus, mis toimub initsieerimisetapis. Kasutades eraldatud DNA ahelaid mallidena, sünteesib DNA polümeraas matriitsi ahelate uued komplementaarsed ahelad 5 'kuni 3' suunas. Seda sammu nimetatakse pikendamiseks. Lõpetamine toimub siis, kui kaks replikatsioonikahvlit kohtuvad omavahel vanema kromosoomi vastaspoolses otsas.

Joonis 02: DNA replikatsioon

Peale DNA polümeraasi osalevad DNA replikatsioonis mitmed ensüümid, näiteks DNA primaas, DNA helikaas, DNA ligaas ja topoisomeraas. In vivo DNA replikatsiooni eripära on see, et see tekitab Okazaki fragmente. Üks ahel moodustub pidevalt, teine ​​aga väikesteks tükkideks.

Millised on PCR-i ja DNA replikatsiooni sarnasused?

• Nii PCR kui ka DNA replikatsioonis eraldatakse kaheahelaline DNA üksteisest.
• Nii PCR kui ka DNA replikatsiooniprotsessides DNA kopeeritakse.
• Nii PCR kui ka DNA replikatsiooniprotsessid on tõesti olulised.
• Nii PCR kui ka DNA replikatsiooniprotsessides osaleb ensüüm DNA polümeraas.

Mis vahe on PCR-i ja DNA replikatsiooni vahel??

PCR vs DNA replikatsioon
PCR on in vitro DNA amplifitseerimise meetod, mille käigus toodetakse tuhandeid kuni miljoneid DNA koopiaid.	DNA replikatsioon on loomulik protsess, mille käigus saadakse ühest DNA molekulist kaks identset DNA koopiat.
Sammud
PCR-l on kolm etappi; denatureerimine, praimeri lõõmutamine ja ahela pikendamine.	DNA replikatsioonil on kolm etappi; initsieerimine, pikendamine ja lõpetamine.
Peaministrite kaasamine
PCR vajab kunstlikke praimereid.	DNA replikatsioon ei vaja kunstlikke praimereid. RNA lühike fragment osaleb DNA replikatsioonis.
Kahe ahela denatureerimine
Topelt ahelad eraldatakse kõrgel temperatuuril PCR-is.	DNA replikatsioonis eraldatakse topelt ahelad üksteisest ensüümi DNA helikaasi abil.
Ensüüm kaasatud
PCR kasutab Taq polümeraasi.	DNA replikatsioon kasutab DNA polümeraasi.
Temperatuur
PCR toimub masina sees kolmel erineval temperatuuril.	DNA replikatsioon toimub kehatemperatuuri juures elusorganismi kehas.
In vivo või In vitro
PCR on in vitro meetod.	DNA replikatsioon on in vivo meetod.

Kokkuvõte - PCR vs DNA Replikatsioon

DNA replikatsioon on protsess, mille käigus valmistatakse ühest DNA molekulist kaks identset DNA koopiat. Seda leidub kõigis elusorganismides, kuna see pakub meetodit geneetilise teabe edastamiseks vanematelt järglastele. See koosneb kolmest ensümaatiliselt katalüüsitud etapist, nimelt initsieerimine, pikendamine ja lõpetamine. DNA replikatsiooni saab laboris teha kunstlikult. PCR on üks viis suure hulga DNA koopiate tootmiseks huvitatud DNA-st. PCR viiakse rutiinselt läbi molekulaarbioloogilistes laborites, kuna see on lihtne meetod DNA koopiate valmistamiseks. See on erinevus PCR ja DNA replikatsiooni vahel.

Viide:

1. “DNA replikatsioon”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 11. märts 2018. Saadaval siin
2. “Polümeraasi ahelreaktsioon (PCR).” Riiklik biotehnoloogiaalane teabekeskus, USA Riiklik Meditsiiniraamatukogu. Saadaval siin  
3. “DNA replikatsiooni molekulaarne mehhanism.” Khani Akadeemia. Saadaval siin  

Pilt viisakalt:

1. Enzoklop - polümeraasi ahelreaktsioon - Enda töö (CC BY-SA 3.0) Commonsis Wikimedia  
2.DNA replikatsiooni poolitusBy I, Madprime, (CC BY-SA 3.0) Commonsi Wikimedia kaudu