Különbség a PCR és a DNS replikáció között

Fő különbség - PCR vs. DNS replikáció
 

A DNS replikációja természetes folyamat, amely az élő szervezetekben fordul elő. Ez magában foglalja egy DNS molekula két azonos példányának előállítását. A DNS replikáció a biológiai öröklés rendkívül fontos folyamata. A genetikai információt a szülőktől az utódokig továbbítják, elsősorban a DNS replikációs képessége miatt. Ezért ez egy nélkülözhetetlen folyamat, amely szinte minden élő szervezetben előfordul. Ez a folyamat megtörténik in vivo. A DNS replikációja azonban az alábbiakon keresztül is megtehető: in vitro módszerek is. Az egyik ilyen a polimeráz láncreakció (PCR) in vitro DNS replikációs módszer. A PCR egy laboratóriumokban végzett DNS-amplifikációs módszer. Egy érdeklődő DNS-fragmensből vagy egy génből több ezer vagy több millió DNS-példányt állít elő. Különbségek vannak in vivo DNS replikáció és PCR. Az kulcs különbség e kettő között ez A PCR-t egy PCR-gépen végezzük fenntartott hőmérsékleten, hogy nagyszámú DNS-másolatot kapjunk, miközben a DNS-ben replikálódik a testben a testhőmérsékleten, hogy egyetlen DNS-molekula két azonos példányát kapjuk.

TARTALOMJEGYZÉK

1. Áttekintés és a legfontosabb különbség
2. Mi a PCR?
3. Mi a DNS replikáció?
4. hasonlóságok a PCR és a DNS replikáció között
5. Side by side összehasonlítás - PCR vs. DNS replikáció táblázatos formában
6. Összegzés

Mi a PCR??

A polimeráz láncreakció (PCR) egy in vitro DNS amplifikációs technika, amelyet rendszeresen végeznek a molekuláris biológiai laboratóriumokban. Ez a módszer lehetővé tette egy különösen érdekelt DNS-fragmens ezer-millió példányának elkészítését. A PCR-t Kary Mullis 1980-ban vezette be. Ebben a technikában a DNS érdekelt fragmense szolgál mint sablonként a másolatok készítéséhez. A Taq polimeráz nevű enzimet DNS-polimeráz enzimként használják, és ez katalizálja a DNS-fragmens új szálainak szintézisét. A PCR keverékben lévő primerek a fragmentumhosszabbítások kiindulási pontjaivá válnak. A PCR reakció végén a minta DNS-jéből sok példány nyerhető.

A DNS másolatok készítéséhez szükséges összes összetevőt bele kell foglalni a PCR keverékbe. Ezek minta DNS, DNS polimeráz (Taq polimeráz), primerek (előre és fordított primerek), nukleotidok (a DNS építőkövei) és puffer. A PCR reakciót egy PCR gépen futtatják, és megfelelő PCR keverékkel és a megfelelő PCR programmal kell táplálni. Ha a reakcióelegy és a program helyes, akkor egy nagyon kis mennyiségű DNS-ből előállít egy szükséges mennyiségű másolatot egy adott DNS szakaszból.

A PCR reakcióban három fő lépés van, nevezetesen a denaturálás, a primer lágyítása és a szálhosszabbítás. Ez a három lépés három különböző hőmérsékleten megy végbe. A DNS kettős szálú spirálként létezik. Két szál kötődik hidrogénkötésekkel. Az amplifikáció előtt a kettős szálú DNS-t magas hőmérsékleten elválasztjuk. Magas hőmérsékleten a kettős szálú DNS egyszálra denaturálódott. Ezután a primerek az érdekelt fragmens vagy a DNS génje szomszédos végeivel érintkeznek. A primer az egyszálú DNS rövid darabja, amely komplementer a célszekvencia végével. Az előre- és fordított primerek a denaturált minta DNS szélső végén lévő komplementer bázisokkal hevítik a lágyítási hőmérsékletet.

Amikor a primereket DNS-rel lágyítják, a Taq polimeráz enzim az új szálak szintézisét elindítja olyan nukleotidok hozzáadásával, amelyek a templát DNS-éhez komplementerek. A Taq polimeráz hőstabil enzim, amelyet izolálnak egy úgynevezett termofil baktériumból Thermus aquaticus. A PCR puffer fenntartja az optimális feltételeket a Taq polimeráz hatásához. A PCR reakció három szakaszát megismételjük, hogy előállítsuk a szükséges mennyiségű PCR terméket. Minden PCR reakciónál a DNS-kópia száma megduplázódik. Ezért exponenciális amplifikáció megfigyelhető a PCR-ben. A PCR-termék megfigyelhető gélelektroforézissel, mivel a látható mennyiségű DNS-t előállítja egy gélen, és tisztítható további vizsgálatokra, például szekvenálásra stb..

01. ábra: PCR

A PCR értékes eszköz az orvosi és biológiai kutatásokban. Különösen a törvényszéki vizsgálatokban a PCR óriási értékkel bír, mivel képes amplifikálni a DNS-t a bűnözők apró mintáiból származó vizsgálatokhoz és kriminalisztikai DNS-profilokat készíteni. A PCR-t széles körben használják a molekuláris biológia számos területén, ideértve a genotipizálást, a génklónozást, a mutáció kimutatását, a DNS szekvenálást, a DNS mikrotáblákat és az apasági tesztet stb..

Mi a DNS replikáció??

A DNS replikációt arra a folyamatra utaljuk, amely egy DNS molekula két azonos példányát eredményezi. Ez a biológiai öröklés fontos folyamata. A DNS replikációja minden élő szervezetben megtörténik. A szülősejt genomját meg kell ismételni annak érdekében, hogy a genom a lánysejtbe kerüljön. A DNS replikációs folyamatának három fő lépése van: iniciáció, meghosszabbítás és befejezés. Ezeket a lépéseket különböző enzimek katalizálják. A DNS replikáció a sejtek genomjában a replikáció origójának nevezett helyről indul. A genomban a DNS kettős szálú formában létezik. Ezt a két szálat a DNS replikáció kezdetén választják el, és ezt ATP-függő DNS-helikáz végzi. A DNS letekeredése a fő esemény, amely a beindítási lépésben történik. Az elválasztott DNS-szálak mintákként történő felhasználásával a DNS-polimeráz a templát-szálak új komplementer szálait 5 '- 3' irányba szintetizálja. Ezt a lépést nevezzük meghosszabbításnak. A befejezés akkor következik be, amikor a két replikációs villa egymással találkozik a szülő kromoszóma ellentétes végén.

02 ábra: DNS replikáció

A DNS-polimerázon kívül számos enzim, például DNS-primáz, DNS-helikáz, DNS-ligáz és topoizomeráz is részt vesz a DNS-replikációban. Az in vivo DNS replikáció különlegessége, hogy Okazaki fragmentumokat állít elő. Az egyik szál folyamatosan alakul, míg a másik apró darabokra formálódik.

Milyen hasonlóságok vannak a PCR és a DNS replikáció között??

• Mind a PCR, mind a DNS replikáció során a kettős szálú DNS-t elválasztják egymástól.
• Mind a PCR, mind a DNS replikációs folyamatokban a DNS-t lemásoljuk.
• Mind a PCR, mind a DNS replikációs folyamatok nagyon fontosak.
• A PCR és a DNS replikációs folyamatokban egyaránt részt vesz a DNS polimeráz enzim.

Mi a különbség a PCR és a DNS replikáció között??

PCR vs. DNS replikáció
A PCR egy in vitro DNS amplifikációs módszer, amelyben a DNS több ezer-millió példányát állítják elő.	A DNS replikáció egy természetes folyamat, amely két azonos DNS-példányt hoz létre egy DNS-molekulából.
Lépések
A PCR három lépésből áll; denaturálás, primer lágyítás és szálhosszabbítás.	A DNS replikáció három lépésből áll; iniciáció, meghosszabbítás és lezárás.
A primerek bevonása
A PCR-hez mesterséges primerekre van szükség.	A DNS replikációhoz nincs szükség mesterséges primerekre. Az RNS rövid fragmense részt vesz a DNS replikációjában.
A kettős szál denaturálása
A kettős szálokat magas hőmérsékleten PCR-ben elválasztják.	A kettős szálakat a DNS replikáció során a DNS-helikáz enzim választja el egymástól.
Enzim érintett
A PCR Taq polimerázt alkalmaz.	A DNS-replikáció DNS-polimerázt alkalmaz.
Hőfok
A PCR három különböző hőmérsékleten fordul elő egy gépen.	A DNS replikáció testhőmérsékleten történik az élő szervezet testén belül.
In vivo vagy In vitro
A PCR egy in vitro eljárás.	A DNS replikáció egy in vivo eljárás.

összefoglalás - PCR vs. DNS replikáció

A DNS replikáció egy olyan folyamat, amelynek során a DNS két azonos példányát elkészítjük egyetlen DNS molekulából. Ez minden élő szervezetben előfordul, mivel módszerét kínálja a genetikai információk szülőtől az utódig történő átadására. Három enzimatikusan katalizált lépésből áll, nevezetesen a beindításból, meghosszabbításból és befejezésből. A DNS replikációja mesterségesen elvégezhető a laboratóriumban. A PCR az egyik módja annak, hogy nagy számú DNS-példányt előállítsanak az érdekelt DNS-ből. A PCR-t rutinszerűen hajtják végre molekuláris biológiai laboratóriumokban, mivel ez egy egyszerű módszer a DNS másolatok előállítására. Ez a különbség a PCR és a DNS replikáció között.

Referencia:

1. „DNS replikáció”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 2018. március 11. Elérhető itt
2. “Polimeráz láncreakció (PCR).” Országos Biotechnológiai Információs Központ, Amerikai Egyesült Államok Nemzeti Orvostudományi Könyvtára. Itt érhető el  
3. „A DNS replikáció molekuláris mechanizmusa.” Khan Akadémia. Itt érhető el  

Kép jóvoltából:

1. 'Polimeráz láncreakció' Enyoklop - Saját munka, (CC BY-SA 3.0) a Commons Wikimedia-on keresztül  
2.'DNA replikációs split'By I, Madprime (CC BY-SA 3.0) a Commons Wikimedia-on keresztül