Różnica między PCR a replikacją DNA

Kluczowa różnica - PCR vs DNA Replikacja
 

Replikacja DNA jest naturalnym procesem zachodzącym w żywych organizmach. Polega na wytworzeniu dwóch identycznych kopii jednej cząsteczki DNA. Replikacja DNA jest niezwykle ważnym procesem biologicznego dziedziczenia. Informacje genetyczne przekazywane są od rodzica do potomstwa głównie ze względu na zdolność replikacji DNA. Jest to zatem niezbędny proces zachodzący u prawie wszystkich żywych organizmów. Ten proces zachodzi in vivo. Jednak replikacja DNA może być wykonana za pośrednictwem in vitro metody również. Jedną z nich jest reakcja łańcuchowa polimerazy (PCR) in vitro metoda replikacji DNA. PCR to metoda amplifikacji DNA przeprowadzana w laboratoriach. Wytwarza tysiące do milionów kopii DNA z zainteresowanego fragmentu DNA lub genu. Istnieją różnice między in vivo Replikacja DNA i PCR. The kluczowa różnica między tymi dwoma jest to PCR przeprowadza się w maszynie do PCR w utrzymywanych temperaturach w celu wytworzenia dużej liczby kopii DNA, podczas gdy replikacja DNA zachodzi w ciele w temperaturze ciała w celu wytworzenia dwóch identycznych kopii pojedynczej cząsteczki DNA.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest PCR
3. Co to jest replikacja DNA
4. Podobieństwa między PCR a replikacją DNA
5. Porównanie obok siebie - PCR vs replikacja DNA w formie tabelarycznej
6. Podsumowanie

Co to jest PCR?

Reakcja łańcuchowa polimerazy (PCR) jest an in vitro Technika amplifikacji DNA wykonywana rutynowo w laboratoriach Molecular Biological. Ta metoda umożliwiła wyprodukowanie tysięcy do milionów kopii szczególnie zainteresowanego fragmentu DNA. PCR został wprowadzony przez Kary'ego Mullisa w 1980 roku. W tej technice interesujący fragment DNA służy jako szablon do wykonywania kopii. Enzym zwany polimerazą Taq jest stosowany jako enzym polimerazy DNA i będzie katalizował syntezę nowych nici fragmentu DNA. Startery znajdujące się w mieszaninie PCR będą działać jako punkty początkowe dla rozszerzeń fragmentów. Pod koniec reakcji PCR można uzyskać wiele kopii próbki DNA.

Wszystkie składniki niezbędne do wykonania kopii DNA są zawarte w mieszaninie PCR. Są to próbki DNA, polimeraza DNA (polimeraza Taq), startery (startery do przodu i do tyłu), nukleotydy (bloki budulcowe DNA) i bufor. Reakcja PCR jest przeprowadzana w maszynie do PCR i powinna być zasilana odpowiednią mieszaniną PCR i odpowiednim programem PCR. Jeśli mieszanina reakcyjna i program są prawidłowe, wytworzy wymaganą liczbę kopii określonego fragmentu DNA z bardzo małej ilości DNA.

Istnieją trzy główne etapy reakcji PCR, a mianowicie denaturacja, wyżarzanie startera i wydłużanie nici. Te trzy kroki występują w trzech różnych temperaturach. DNA istnieje jako dwuniciowa helisa. Dwie nici są związane wiązaniami wodorowymi. Przed amplifikacją dwuniciowy DNA jest oddzielany przez zapewnienie wysokiej temperatury. W wysokiej temperaturze dwuniciowy DNA zdenaturowany na pojedyncze nici. Następnie startery łączą się z flankującymi końcami zainteresowanego fragmentu lub genu DNA. Primer jest krótkim kawałkiem jednoniciowego DNA, który jest komplementarny do końców sekwencji docelowej. Startery do przodu i do tyłu startery z komplementarnymi zasadami na flankujących końcach denaturowanego DNA próbki w temperaturze hybrydyzacji.

Gdy startery są wyżarzane za pomocą DNA, enzym polimerazy Taq inicjuje syntezę nowych nici przez dodanie nukleotydów, które są komplementarne do matrycowego DNA. Polimeraza Taq jest stabilnym termicznie enzymem izolowanym z termofilnej bakterii zwanej Thermus aquaticus. Bufor PCR utrzymuje optymalne warunki działania polimerazy Taq. Te trzy etapy reakcji PCR powtarza się, aby wytworzyć wymaganą ilość produktu PCR. Przy każdej reakcji PCR liczba kopii DNA podwaja się. Stąd amplifikacja wykładnicza może być obserwowana w PCR. Produkt PCR można zaobserwować za pomocą elektroforezy żelowej, ponieważ wytwarza on widoczną ilość DNA na żelu i można go oczyścić do dalszych badań, takich jak sekwencjonowanie itp..

Rycina 01: PCR

PCR jest cennym narzędziem w badaniach medycznych i biologicznych. Szczególnie w badaniach kryminalistycznych PCR ma ogromną wartość, ponieważ może amplifikować DNA do badań z małych próbek przestępców i tworzyć profile DNA kryminalistyki. PCR jest szeroko stosowany w wielu obszarach biologii molekularnej, w tym w genotypowaniu, klonowaniu genów, wykrywaniu mutacji, sekwencjonowaniu DNA, mikromacierzach DNA i testach na ojcostwo itp..

Co to jest replikacja DNA?

Replikacja DNA odnosi się do procesu, który wytwarza dwie identyczne kopie DNA z jednej cząsteczki DNA. Jest to ważny proces dziedziczenia biologicznego. Replikacja DNA zachodzi we wszystkich żywych organizmach. Genom komórki macierzystej powinien zostać zreplikowany w celu przekazania genomu do komórki potomnej. Proces replikacji DNA składa się z trzech głównych etapów zwanych inicjacją, wydłużeniem i zakończeniem. Te etapy są katalizowane przez różne enzymy. Replikacja DNA rozpoczyna się od miejsca zwanego początkiem replikacji w genomie komórek. W genomie DNA istnieje w postaci dwuniciowej. Te dwie nici są oddzielone na początku replikacji DNA i odbywa się to za pomocą helikazy DNA zależnej od ATP. Odwijanie DNA jest głównym wydarzeniem, które ma miejsce na etapie inicjacji. Wykorzystując oddzielne nici DNA jako matryce, polimeraza DNA syntetyzuje nowe komplementarne nici nici matrycy w kierunku od 5 'do 3'. Jest to krok zwany wydłużeniem. Zakończenie następuje, gdy dwa widelce replikacyjne spotykają się ze sobą na przeciwległym końcu rodzicielskiego chromosomu.

Rysunek 02: Replikacja DNA

Oprócz polimerazy DNA w replikację DNA zaangażowanych jest kilka enzymów, takich jak primaza DNA, helikaza DNA, ligaza DNA i topoizomeraza. Szczególną cechą replikacji DNA in vivo jest to, że wytwarza fragmenty Okazaki. Jedna nić jest formowana w sposób ciągły, a druga formuje się w małe kawałki.

Jakie są podobieństwa między PCR a replikacją DNA?

• Zarówno w PCR, jak i replikacji DNA, dwuniciowy DNA jest oddzielany od siebie.
• Zarówno w procesie PCR, jak i replikacji DNA, DNA jest kopiowane.
• Zarówno procesy replikacji PCR, jak i DNA są naprawdę ważne.
• Zarówno w procesie PCR, jak i replikacji DNA bierze udział enzym polimerazy DNA.

Jaka jest różnica między PCR a replikacją DNA?

PCR vs replikacja DNA
PCR to in vitro metoda amplifikacji DNA, w której wytwarzane są tysiące do milionów kopii DNA.	Replikacja DNA jest naturalnym procesem, który wytwarza dwie identyczne kopie DNA z jednej cząsteczki DNA.
Kroki
PCR składa się z trzech etapów; denaturacja, wyżarzanie startera i wydłużanie nici.	Replikacja DNA składa się z trzech etapów; inicjacja, wydłużenie i zakończenie.
Zaangażowanie starterów
PCR potrzebuje sztucznych starterów.	Replikacja DNA nie potrzebuje sztucznych starterów. Krótki fragment RNA bierze udział w replikacji DNA.
Denaturowanie podwójnych pasm
Podwójne nici są oddzielane przez zastosowanie wysokiej temperatury w PCR.	Podwójne nici są oddzielone od siebie enzymem helikazy DNA w replikacji DNA.
Zaangażowany enzym
PCR wykorzystuje polimerazę Taq.	Replikacja DNA wykorzystuje polimerazę DNA.
Temperatura
PCR zachodzi w trzech różnych temperaturach wewnątrz urządzenia.	Replikacja DNA zachodzi w temperaturze ciała w ciele żywego organizmu.
In vivo lub In vitro
PCR to in vitro metoda.	Replikacja DNA jest in vivo metoda.

streszczenie - PCR vs DNA Replikacja

Replikacja DNA to proces wytwarzania dwóch identycznych kopii DNA z pojedynczej cząsteczki DNA. Występuje we wszystkich żywych organizmach, ponieważ oferuje metodę przekazywania informacji genetycznej od rodzica do potomstwa. Składa się z trzech enzymatycznie katalizowanych etapów, mianowicie inicjacji, wydłużenia i zakończenia. Replikacja DNA może być wykonana sztucznie w laboratorium. PCR jest jednym ze sposobów wytwarzania dużej liczby kopii DNA z zainteresowanego DNA. PCR jest rutynowo przeprowadzany w molekularnych laboratoriach biologicznych, ponieważ jest to łatwa metoda wytwarzania kopii DNA. To jest różnica między PCR a replikacją DNA.

Odniesienie:

1. „Replikacja DNA”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 11 marca 2018. Dostępne tutaj
2. „Reakcja łańcuchowa polimerazy (PCR).” National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine. Dostępny tutaj  
3. „Molekularny mechanizm replikacji DNA”. Khan academy. Dostępny tutaj  

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Reakcja łańcuchowa polimerazy” Autor: Enzoklop - Praca własna (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia  
2. Podział replikacji DNA na I, Madprime, (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia