Diferența cheie - Replicarea PCR vs ADN
Replicarea ADN-ului este un proces natural care are loc în organismele vii. Aceasta implică producerea a două copii identice ale unei molecule de ADN. Replicarea ADN este un proces extrem de important de moștenire biologică. Informațiile genetice sunt transmise de la părinte la descendenți, în principal datorită capacității de replicare a ADN-ului. Prin urmare, este un proces esențial care are loc în aproape toate organismele vii. Acest proces are loc in vivo. Cu toate acestea, replicarea ADN-ului se poate face și prin metode in vitro. Reacția în lanț a polimerazei (PCR) este o astfel de metodă in vitro de replicare a ADN-ului. PCR este o metodă de amplificare a ADN-ului efectuată în laboratoare. Produce mii până la milioane de copii de ADN dintr-un fragment de ADN interesat sau dintr-o genă. Există diferențe între replicarea ADN in vivo și PCR. Diferența esențială dintre aceste două este că PCR se efectuează într-o mașină PCR la temperaturi menținute pentru a produce un număr mare de copii de ADN, în timp ce replicarea ADN are loc în interiorul corpului la temperatura corpului pentru a produce două copii identice ale unei singure molecule de ADN.
CUPRINS
1. Prezentare generală și cheie Diferența
2. Ce este PCR
3. Ce este ADN Replication
4. PCR și asemănările dintre DNA Replication
5. Side by Side Comparatie - PCR vs DNA Replication în Tabular Formular
6. Rezumat
Ce este PCR?
Reacția în lanț a polimerazei (PCR) este o tehnică de amplificare a ADN-ului in vitro care se efectuează în mod obișnuit în laboratoarele de biologie moleculară. Această metodă a permis producerea a mii până la milioane de copii ale unui fragment de ADN interesat în mod special. PCR a fost introdus de Kary Mullis în 1980. În această tehnică, fragmentul de ADN interesat este servit drept șablon pentru realizarea copiilor. Enzima numită Taq polimerază este utilizată ca enzimă ADN polimerază și va cataliza sinteza de noi fire ale fragmentului de ADN. Grundele care se află în amestecul PCR vor funcționa ca puncte de plecare pentru extensiile de fragmente. La sfârșitul reacției PCR, se pot obține multe copii ale ADN-ului probei.
Toate ingredientele necesare pentru a face copii ale ADN-ului sunt incluse în amestecul PCR. Acestea sunt ADN eșantion, ADN polimerază (Taq polimerază), primeri (primeri înainte și invers), nucleotide (blocuri de construcție ale ADN) și un tampon. Reacția PCR se execută într-o mașină PCR și trebuie alimentată cu un amestec de PCR corect și cu programul PCR corect. Dacă amestecul de reacție și programul sunt corecte, acesta va produce cantitatea necesară de copii dintr-o anumită secțiune de ADN dintr-o cantitate foarte mică de ADN.
Există trei etape majore implicate într-o reacție PCR și anume denaturarea, recoacerea primerului și extinderea catenei. Aceste trei etape au loc la trei temperaturi diferite. ADN-ul există sub formă de helix dublu catenar. Două fire sunt legate de legături de hidrogen. Înainte de amplificare, ADN-ul cu catenă dublă este separat dând o temperatură ridicată. La temperaturi ridicate, ADN bicatenar denaturat în catene simple. Apoi primerii se recoac cu capetele flancante ale fragmentului interesat sau gena ADN-ului. Primer este o bucată scurtă de ADN monocatenar care este complementară cu capetele secvenței țintă. Primerii înainte și invers se recoac cu bazele complementare la capetele flancante ale eșantionului ADN denaturat la temperatura de recoacere.
Când primerii sunt recuși cu ADN, enzima Taq polimerază inițiază sinteza noilor fire prin adăugarea de nucleotide care sunt complementare ADN-ului șablon. Taq polimeraza este o enzimă stabilă la căldură care este izolată de o bacterie termofilă numită Thermus aquaticus. Tamponul PCR menține condițiile optime pentru acțiunea polimerazei Taq. Aceste trei etape ale reacției PCR sunt repetate pentru a produce cantitatea necesară de produs PCR. La fiecare reacție PCR, numărul copiei ADN se dublează. Prin urmare, o amplificare exponențială poate fi observată în PCR. Produsul PCR poate fi observat folosind electroforeza pe gel, deoarece produce cantitatea vizibilă de ADN pe un gel și poate fi purificat pentru studii ulterioare, cum ar fi secvențierea etc.
Figura 01: PCR
PCR este un instrument valoros în cercetarea medicală și biologică. Mai ales în studiile criminalistice, PCR are o valoare imensă, deoarece poate amplifica ADN-ul pentru studii din eșantioane minuscule ale criminalilor și poate crea profiluri de ADN criminalistic. PCR este utilizat pe scară largă în multe domenii ale biologiei moleculare, incluzând genotiparea, clonarea genelor, detectarea mutațiilor, secvențierea ADN-ului, microarrays-urile de ADN și testarea paternității etc.
Ce este Replicarea ADN?
Replicarea ADN-ului se referă la procesul care produce două copii identice ale ADN-ului dintr-o moleculă de ADN. Este un proces important de moștenire biologică. Replicarea ADN are loc în toate organismele vii. Genomul celulei părinte ar trebui să fie reprodus pentru a transmite genomul în celula fiică. Procesul de replicare a ADN-ului are trei etape principale numite inițiere, alungire și terminare. Acești pași sunt catalizați de diferite enzime. Replicarea ADN începe de la locul numit originea replicării în genomul celulelor. În genom, ADN-ul există sub formă dublu catenară. Aceste două catene sunt separate la începutul replicării ADN și se realizează prin ADN helicază dependentă de ATP. Derularea ADN-ului este principalul eveniment care are loc în etapa de inițiere. Utilizând fire ADN separate ca șabloane,ADN polimeraza sintetizează noile fire complementare ale firelor șablon în direcția 5 'la 3'. Acesta este pasul numit alungire. Terminarea apare atunci când cele două furci de replicare se întâlnesc între ele la capătul opus al cromozomului parental.
Figura 02: Replicarea ADN-ului
În afară de ADN polimeraza, mai multe enzime, cum ar fi ADN primaza, ADN helicaza, ADN ligaza și Topoisomeraza sunt implicate în replicarea ADN. O caracteristică specială a replicării in vivo a ADN-ului este că produce fragmente Okazaki. Un fir este format continuu, în timp ce celălalt se formează în bucăți mici.
Care sunt asemănările dintre PCR și replicarea ADN?
- Atât în PCR cât și în replicarea ADN-ului, ADN-ul dublu catenar este separat unul de celălalt.
- Atât în PCR cât și în procesele de replicare a ADN-ului, ADN-ul este copiat.
- Atât procesele de replicare PCR, cât și ADN-ul sunt cu adevărat importante.
- Atât în procesele de replicare PCR, cât și în ADN, este implicată enzima ADN polimerază.
Care este diferența dintre PCR și replicarea ADN?
Difuzarea articolului din mijloc înainte de tabel
PCR vs Replicarea ADN-ului |
|
| PCR este o metodă in vitro de amplificare a ADN-ului în care sunt produse mii până la milioane de copii ale ADN-ului. | Replicarea ADN-ului este un proces natural care produce două copii identice ale ADN-ului dintr-o moleculă de ADN. |
| Pași | |
| PCR are trei pași; denaturarea, recoacerea grundului și extinderea șuviței. | Replicarea ADN are trei etape; inițiere, alungire și încetare. |
| Implicarea grundilor | |
| PCR are nevoie de grunduri artificiale. | Replicarea ADN nu are nevoie de grunduri artificiale. Un fragment scurt de ARN este implicat în replicarea ADN-ului. |
| Denaturarea firelor duble | |
| Catenele duble sunt separate prin aplicarea unei temperaturi ridicate în PCR. | Catenele duble sunt separate unele de altele de enzima ADN helicază din replicarea ADN. |
| Enzima implicată | |
| PCR utilizează Taq polimeraza. | Replicarea ADN utilizează ADN polimeraza. |
| Temperatura | |
| PCR are loc la trei temperaturi diferite în interiorul unei mașini. | Replicarea ADN are loc la temperatura corpului în corpul organismului viu. |
| In vivo sau In vitro | |
| PCR este o metodă in vitro. | Replicarea ADN este o metodă in vivo. |
Rezumat - PCR vs Replicarea ADN-ului
Replicarea ADN-ului este un proces de producere a două copii identice ale ADN-ului dintr-o singură moleculă de ADN. Apare la toate organismele vii, deoarece oferă o metodă de a oferi informații genetice de la părinte la descendenți. Se compune din trei etape catalizate enzimatic și anume inițierea, alungirea și terminarea. Replicarea ADN-ului se poate face artificial în laborator. PCR este o modalitate de a produce un număr mare de copii de ADN din ADN-ul interesat. PCR se efectuează în mod obișnuit în laboratoarele biologice moleculare, deoarece este o metodă ușoară de a produce copii ale ADN-ului. Aceasta este diferența dintre replicarea PCR și ADN.
