Atšķirība starp PCR un DNS replikāciju

Galvenā atšķirība - PCR pret DNS Replikācija
 

DNS replikācija ir dabisks process, kas notiek dzīvos organismos. Tas ietver vienas identiskas molekulas divu vienādu kopiju izgatavošanu. DNS replikācija ir ārkārtīgi svarīgs bioloģiskās pārmantojamības process. Ģenētiskā informācija vecākiem tiek nodota pēcnācējiem, galvenokārt pateicoties DNS replikācijas spējai. Tādējādi tas ir būtisks process, kas notiek gandrīz visos dzīvos organismos. Šis process notiek in vivo. Tomēr DNS replikāciju var veikt, izmantojot in vitro metodes arī. Viena no tām ir polimerāzes ķēdes reakcija (PCR) in vitro DNS replikācijas metode. PCR ir DNS amplifikācijas metode, ko veic laboratorijās. Tas saražo tūkstošiem līdz miljoniem DNS kopiju no ieinteresēta DNS fragmenta vai gēna. Starp ir atšķirības in vivo DNS replikācija un PCR. galvenā atšķirība starp šiem diviem ir tas PCR veic PCR mašīnā uzturētā temperatūrā, lai iegūtu lielu skaitu DNS kopiju, kamēr DNS replikācija notiek ķermeņa iekšienē ķermeņa temperatūrā, lai iegūtu divas identiskas vienas DNS molekulas kopijas..

SATURS

1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir PCR
3. Kas ir DNS replikācija
4. Līdzības starp PCR un DNS replikāciju
5. Salīdzinājums blakus - PCR un DNS replikācija tabulas formā
6. Kopsavilkums

Kas ir PCR?

Polimerāzes ķēdes reakcija (PCR) ir in vitro DNS amplifikācijas paņēmiens, ko regulāri veic molekulārbioloģiskajās laboratorijās. Šī metode ļāva izgatavot tūkstošiem līdz miljoniem īpaši ieinteresēta DNS fragmenta kopiju. PCR ieviesa Kary Mullis 1980. gadā. Šajā metodē ieinteresētais DNS fragments tiek izmantots kā paraugs kopiju veidošanai. Fermentu, ko sauc par Taq polimerāzi, izmanto kā DNS polimerāzes enzīmu, un tas katalizēs DNS fragmenta jaunu virzienu sintēzi. Praimeri, kas atrodas PCR maisījumā, darbosies kā fragmenta pagarinājumu sākumpunkti. PCR reakcijas beigās var iegūt daudz parauga DNS kopiju.

Visas sastāvdaļas, kas vajadzīgas DNS kopiju veidošanai, iekļauj PCR maisījumā. Tie ir DNS paraugs, DNS polimerāze (Taq polimerāze), praimeri (priekšējie un reversie praimeri), nukleotīdi (DNS celtniecības bloki) un buferis. PCR reakcija tiek vadīta PCR mašīnā, un tā jābaro ar pareizu PCR maisījumu un pareizu PCR programmu. Ja reakcijas maisījums un programma ir pareiza, tas no ļoti maza DNS daudzuma ražos vajadzīgo daudzumu noteiktas DNS sekcijas kopiju..

PCR reakcijā ir iesaistīti trīs galvenie posmi, proti, denaturēšana, grunts atlaidināšana un virknes pagarināšana. Šīs trīs pakāpes notiek trīs dažādās temperatūrās. DNS pastāv kā divpusēja spirāle. Divas šķipsnas ir saistītas ar ūdeņraža saitēm. Pirms amplifikācijas divpavedienu DNS atdala, nodrošinot augstu temperatūru. Augstā temperatūrā divslāņu DNS, kas denaturēts atsevišķos virzienos. Tad gruntiņas atkvēlinās ar ieinteresētā fragmenta vai DNS gēna blakus esošajiem galiem. Primer ir īss vienpavediena DNS gabals, kas papildina mērķa sekvences galus. Priekšējie un reversie gruntiņi rūdās ar komplementārām bāzēm denaturētā parauga DNS blakus esošajos galos atlaidināšanas temperatūrā.

Kad praimeri tiek atkvēlināti ar DNS, Taq polimerāzes enzīms sāk jauno šķiedru sintēzi, pievienojot nukleotīdus, kas ir papildinoši šablona DNS. Taq polimerāze ir termiski stabils enzīms, kas tiek izolēts no termofīlās baktērijas, ko sauc Thermus aquaticus. PCR buferis uztur optimālus apstākļus Taq polimerāzes darbībai. Šie trīs PCR reakcijas posmi tiek atkārtoti, lai iegūtu nepieciešamo PCR produkta daudzumu. Katrā PCR reakcijā DNS kopijas skaits tiek dubultots. Tādējādi PCR var novērot eksponenciālu pastiprināšanos. PCR produktu var novērot, izmantojot gēla elektroforēzi, jo tas uz gela rada redzamu DNS daudzumu un to var attīrīt turpmākiem pētījumiem, piemēram, sekvenēšanai utt..

01. attēls: PCR

PCR ir vērtīgs līdzeklis medicīniskajos un bioloģiskajos pētījumos. Īpaši kriminālistikas pētījumos PĶR ir milzīga vērtība, jo tā var pastiprināt DNS pētījumiem no sīkiem noziedznieku paraugiem un sastādīt kriminālistikas DNS profilus. PĶR plaši izmanto daudzās molekulārās bioloģijas jomās, ieskaitot genotipēšanu, gēnu klonēšanu, mutāciju noteikšanu, DNS sekvencēšanu, DNS mikropapildus un paternitātes pārbaudi utt..

Kas ir DNS replikācija?

DNS replikācija ir process, kurā no vienas DNS molekulas iegūst divas identiskas DNS kopijas. Tas ir svarīgs bioloģiskās mantošanas process. DNS replikācija notiek visos dzīvos organismos. Sākotnējās šūnas genoms jāreplicē, lai genomu nodotu meitas šūnā. DNS replikācijas procesam ir trīs galvenie posmi, ko sauc par iniciāciju, pagarināšanu un izbeigšanu. Šīs darbības katalizē dažādi fermenti. DNS replikācija sākas no vietas, ko sauc par replikācijas sākumu šūnu genomā. Genomā DNS pastāv divpavedienu formā. Šīs divas virknes tiek atdalītas DNS replikācijas sākumā, un to veic ar ATP atkarīga DNS helikāze. DNS atdalīšana ir galvenais notikums, kas notiek iniciācijas posmā. Izmantojot šablonus atdalītas DNS šķipsnas, DNS polimerāze sintezē jaunās šablona šķiedru papildinošās dzīslas 5 'līdz 3' virzienā. Tas ir solis, ko sauc par pagarinājumu. Pārtraukšana notiek, kad abas replikācijas dakšas tiekas viena ar otru vecāku hromosomas pretējā galā.

02 attēls: DNS replikācija

Izņemot DNS polimerāzi, DNS replikācijā ir iesaistīti vairāki fermenti, piemēram, DNS primāze, DNS helikāze, DNS līze un topoizomerāze. Īpaša in vivo DNS replikācijas iezīme ir tā, ka tā ražo Okazaki fragmentus. Vienu šķiedru veido nepārtraukti, bet otru veido mazos gabaliņos.

Kādas ir līdzības starp PCR un DNS replikāciju?

• Gan PCR, gan DNS replikācijā divpavedienu DNS tiek atdalītas viena no otras.
• Gan PCR, gan DNS replikācijas procesos DNS tiek kopēts.
• Gan PCR, gan DNS replikācijas procesi ir patiešām svarīgi.
• Gan PCR, gan DNS replikācijas procesos tiek iesaistīts ferments DNS polimerāzes.

Kāda ir atšķirība starp PCR un DNS replikāciju?

PCR vs DNS replikācija
PCR ir in vitro DNS amplifikācijas metode, kurā tiek izgatavoti tūkstošiem līdz miljoniem DNS kopiju.	DNS replikācija ir dabisks process, kurā no vienas DNS molekulas iegūst divas identiskas DNS kopijas.
Pakāpieni
PCR ir trīs soļi; denaturēšana, grunts atlaidināšana un dzīslu pagarināšana.	DNS replikācijai ir trīs posmi; iniciācija, pagarināšana un izbeigšana.
Premjeru iesaistīšana
PCR ir nepieciešami mākslīgie grunti.	DNS replikācijai nav nepieciešami mākslīgi grunti. Īss RNS fragments ir iesaistīts DNS replikācijā.
Divplānu denaturēšana
Divkāršās šķiedras tiek atdalītas, PCR izmantojot augstu temperatūru.	Dubultās šķipsnas tiek atdalītas viena no otras ar enzīma DNS helikāzi DNS replikācijā.
Iesaistīts enzīms
PCR izmanto Taq polimerāzi.	DNS replikācijā tiek izmantota DNS polimerāze.
Temperatūra
PCR notiek trīs dažādās temperatūrās mašīnas iekšienē.	DNS replikācija notiek ķermeņa temperatūrā dzīvā organisma ķermenī.
In vivo vai In vitro
PCR ir in vitro metode.	DNS replikācija ir in vivo metode.

Kopsavilkums - PCR pret DNS Replikācija

DNS replikācija ir process, kurā no vienas DNS molekulas iegūst divas identiskas DNS kopijas. Tas sastopams visos dzīvos organismos, jo tas piedāvā metodi ģenētiskās informācijas nodošanai no vecākiem pēcnācējiem. Tas sastāv no trim fermentatīvi katalizētām pakāpēm, proti, iniciācijas, pagarināšanas un beigu. DNS replikāciju var mākslīgi veikt laboratorijā. PCR ir viens no veidiem, kā no ieinteresētās DNS iegūt lielu skaitu DNS kopiju. PCR parasti veic molekulāri bioloģiskās laboratorijās, jo tā ir vienkārša metode DNS kopiju iegūšanai. Šī ir atšķirība starp PCR un DNS replikāciju.

Atsauce:

1. “DNS replikācija”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 2018. gada 11. marts. Pieejams šeit
2. “Polimerāzes ķēdes reakcija (PCR).” Nacionālais biotehnoloģijas informācijas centrs, ASV Nacionālā medicīnas bibliotēka. Pieejams šeit  
3. “DNS replikācijas molekulārais mehānisms.” Hanas akadēmija. Pieejams šeit  

Attēla pieklājība:

1.'Polimerāzes ķēdes reakcija'By Enzoklop - Savs darbs, (CC BY-SA 3.0), izmantojot Commons Wikimedia  
2.'DNA replikācijas sadalījums'By I, Madprime (CC BY-SA 3.0), izmantojot Commons Wikimedia