Rozdiel medzi replikáciou PCR a DNA

Kľúčový rozdiel - PCR verzus DNA replikácie
 

Replikácia DNA je prirodzený proces, ktorý sa vyskytuje v živých organizmoch. Zahŕňa výrobu dvoch identických kópií jednej molekuly DNA. Replikácia DNA je mimoriadne dôležitým procesom biologického dedičstva. Genetické informácie sa prenášajú z rodiča na potomstvo hlavne kvôli schopnosti replikácie DNA. Ide teda o zásadný proces, ktorý sa vyskytuje takmer vo všetkých živých organizmoch. Tento proces nastáva in vivo. Replikácia DNA sa však môže uskutočniť prostredníctvom in vitro metód. Polymerázová reťazová reakcia (PCR) je jednou z nich in vitro metóda replikácie DNA. PCR je metóda amplifikácie DNA vykonávaná v laboratóriách. Vytvára tisíce až milióny kópií DNA zo zainteresovaného fragmentu DNA alebo génu. Medzi nimi sú rozdiely in vivo Replikácia DNA a PCR. kľúčový rozdiel medzi týmito dvoma je to PCR sa vykonáva v PCR stroji pri udržiavaných teplotách, aby sa vytvoril veľký počet kópií DNA, zatiaľ čo k replikácii DNA dochádza vo vnútri tela pri telesnej teplote, aby sa vytvorili dve identické kópie jednej molekuly DNA..

OBSAH

1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je to PCR
3. Čo je replikácia DNA
4. Podobnosti medzi replikáciou PCR a DNA
5. Porovnanie bok po boku - PCR vs. replikácia DNA v tabuľkovej forme
6. Zhrnutie

Čo je to PCR?

Polymerázová reťazová reakcia (PCR) je in vitro Technika amplifikácie DNA, ktorá sa bežne vykonáva v laboratóriách Molecular Biological. Táto metóda umožnila produkovať tisíce až milióny kópií fragmentu DNA, ktorý sa obzvlášť zaujíma. PCR bola zavedená Kary Mullisom v roku 1980. Pri tejto technike je zainteresovaným fragmentom DNA vzor, ​​ktorý slúži na vytváranie kópií. Enzým nazývaný Taq polymeráza sa používa ako enzým DNA polymeráza a bude katalyzovať syntézu nových vlákien DNA fragmentu. Priméry, ktoré sú v zmesi PCR, budú fungovať ako východiskové body pre rozšírenie fragmentov. Na konci reakcie PCR je možné získať veľa kópií vzorky DNA.

V zmesi PCR sú obsiahnuté všetky zložky, ktoré sú potrebné na vytvorenie kópií DNA. Sú to vzorka DNA, DNA polymeráza (Taq polymeráza), priméry (forward a reverse primery), nukleotidy (stavebné bloky DNA) a pufor. Reakcia PCR prebieha v prístroji PCR a mala by sa podávať so správnou zmesou PCR a so správnym programom PCR. Ak je reakčná zmes a program správny, vytvorí potrebné množstvo kópií konkrétnej časti DNA z veľmi malého množstva DNA..

Do PCR reakcie sú zapojené tri hlavné kroky, a to denaturácia, žíhanie primérov a predlžovanie vlákien. Tieto tri kroky sa uskutočňujú pri troch rôznych teplotách. DNA existuje ako dvojvláknová špirála. Dva vlákna sú viazané vodíkovými väzbami. Pred amplifikáciou sa dvojvláknová DNA oddelí poskytnutím vysokej teploty. Pri vysokej teplote sa dvojvláknová DNA denaturovala na jednotlivé vlákna. Potom sa primery anelujú s lemujúcimi koncami zainteresovaného fragmentu alebo génu DNA. Primér je krátky kus jednovláknovej DNA, ktorá je komplementárna s koncami cieľovej sekvencie. Predné a reverzné primery sa hybridizujú s komplementárnymi bázami na okrajových koncoch denaturovanej DNA pri teplote nasedania..

Keď sú priméry nasedané pomocou DNA, enzým Taq polymeráza iniciuje syntézu nových vlákien pridaním nukleotidov, ktoré sú komplementárne k templátovej DNA. Taq polymeráza je tepelne stabilný enzým, ktorý je izolovaný z termofilnej baktérie zvanej Thermus aquaticus. PCR pufor udržuje optimálne podmienky pre pôsobenie Taq polymerázy. Tieto tri stupne PCR reakcie sa opakujú, aby sa získalo požadované množstvo produktu PCR. Pri každej reakcii PCR sa počet kópií DNA zdvojnásobí. Preto môže byť pri PCR pozorovaná exponenciálna amplifikácia. Produkt PCR je možné pozorovať pomocou gélovej elektroforézy, pretože vytvára viditeľné množstvo DNA na géli a môže sa čistiť pre ďalšie štúdie, ako je napríklad sekvenovanie atď..

Obrázok 01: PCR

PCR je cenným nástrojom v lekárskom a biologickom výskume. Najmä v forenzných štúdiách má PCR obrovskú hodnotu, pretože môže amplifikovať DNA pre štúdie z malých vzoriek zločincov a vytvárať forenzné profily DNA. PCR je široko používaná v mnohých oblastiach molekulárnej biológie vrátane genotypizácie, klonovania génov, detekcie mutácií, sekvenovania DNA, DNA čipov a testovania otcovstva atď..

Čo je replikácia DNA?

Replikácia DNA je proces, ktorý vytvára dve identické kópie DNA z jednej molekuly DNA. Je to dôležitý proces biologického dedičstva. Replikácia DNA sa vyskytuje vo všetkých živých organizmoch. Genóm rodičovskej bunky by sa mal replikovať, aby sa genóm odovzdal do dcérskej bunky. Proces replikácie DNA má tri hlavné kroky, ktoré sa nazývajú iniciácia, predĺženie a ukončenie. Tieto kroky sú katalyzované rôznymi enzýmami. Replikácia DNA začína od miesta nazývaného pôvod replikácie v genóme buniek. V genóme existuje DNA v dvojreťazcovej forme. Tieto dva vlákna sú oddelené na začiatku replikácie DNA a uskutočňuje sa pomocou helikázy DNA závislej od ATP. Odvíjanie DNA je hlavnou udalosťou, ktorá sa vyskytuje v iniciačnom kroku. Použitím oddelených vlákien DNA ako templátov DNA polymeráza syntetizuje nové komplementárne vlákna templátových vlákien do smeru 5 'až 3'. Toto je krok nazývaný predĺženie. Ukončenie nastane, keď sa dve replikačné vidlice stretnú spolu na opačnom konci rodičovského chromozómu.

Obrázok 02: Replikácia DNA

Okrem DNA polymerázy sa na replikácii DNA podieľa niekoľko enzýmov, ako je DNA primáza, helikáza DNA, ligáza DNA a topoizomeráza. Zvláštnosťou DNA replikácie in vivo je, že produkuje fragmenty Okazaki. Jeden prameň sa vytvára nepretržite, zatiaľ čo druhý tvorí malé kúsky.

Aké sú podobnosti medzi replikáciou PCR a DNA?

• Pri PCR aj DNA replikácii je dvojvláknová DNA od seba oddelená.
• Pri replikačných procesoch PCR aj DNA sa DNA skopíruje.
• Replikačné procesy PCR aj DNA sú skutočne dôležité.
• V PCR aj DNA replikačných procesoch je zapojený enzým DNA polymeráza.

Aký je rozdiel medzi replikáciou PCR a DNA?

PCR verzus replikácia DNA
PCR je in vitro metóda amplifikácie DNA, pri ktorej sa produkujú tisíce až milióny kópií DNA.	Replikácia DNA je prirodzený proces, ktorý vytvára dve identické kópie DNA z jednej molekuly DNA.
kroky
PCR má tri kroky; denaturácia, žíhanie primérov a predlžovanie vlákien.	Replikácia DNA má tri kroky; začatie, predĺženie a ukončenie.
Zapojenie primerov
PCR potrebuje umelé priméry.	Replikácia DNA nepotrebuje umelé priméry. Na replikácii DNA sa podieľa krátky fragment RNA.
Denaturácia dvojitých prameňov
Dvojité vlákna sa oddelia použitím vysokej teploty v PCR.	Dvojité vlákna sú pri replikácii DNA od seba oddelené enzýmom DNA helikáza.
Zapojený enzým
PCR používa Taq polymerázu.	Replikácia DNA používa DNA polymerázu.
teplota
PCR prebieha pri troch rôznych teplotách vo vnútri stroja.	Replikácia DNA prebieha pri telesnej teplote v tele živého organizmu.
In vivo alebo In vitro
PCR je in vitro metóda.	Replikácia DNA je in vivo metóda.

zhrnutie - PCR vs DNA replikácie

Replikácia DNA je proces výroby dvoch identických kópií DNA z jednej molekuly DNA. Vyskytuje sa vo všetkých živých organizmoch, pretože ponúka spôsob podania genetickej informácie od rodiča k potomstvu. Pozostáva z troch enzymaticky katalyzovaných krokov, konkrétne iniciácie, predĺženia a ukončenia. Replikácia DNA sa môže uskutočňovať umelo v laboratóriu. PCR je jedným zo spôsobov výroby veľkého počtu kópií DNA zo zainteresovanej DNA. PCR sa rutinne vykonáva v laboratóriách molekulárnej biológie, pretože ide o ľahkú metódu výroby kópií DNA. Toto je rozdiel medzi replikáciou PCR a DNA.

referencie:

1. „Replikácia DNA.“ Wikipedia, Wikimedia Foundation, 11. marca 2018. K dispozícii tu
2. „Polymerázová reťazová reakcia (PCR).“ Národné centrum pre biotechnologické informácie, Národná lekárska knižnica USA. K dispozícii tu  
3. „Molekulárny mechanizmus replikácie DNA.“ Khan Academy. K dispozícii tu  

S láskavým dovolením:

1.Polymerázová reťazová reakcia'By Enzoklop - vlastná práca, (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia  
2. „Replikácia DNA sa rozdelila“ Ja, Madprime, (CC BY-SA 3.0) pomocou Commons Wikimedia