Razlika između PCR i replikacije DNK

Ključna razlika - PCR vs DNA odgovor
 

Replikacija DNA prirodni je proces koji se događa u živim organizmima. To uključuje proizvodnju dvije identične kopije jedne molekule DNA. Replikacija DNA izuzetno je važan proces biološkog nasljeđivanja. Genetske informacije prenose se s roditelja na potomstvo uglavnom zbog sposobnosti replikacije DNK. Dakle, to je suštinski proces koji se odvija u gotovo svim živim organizmima. Do toga dolazi in vivo. Međutim, replikacija DNA može se obaviti putem in vitro metode. Polimerna lančana reakcija (PCR) je jedna takva in vitro metoda replikacije DNK. PCR je metoda amplifikacije DNA koja se provodi u laboratorijima. Od tisuće do milijuna kopija DNK nastaje iz zainteresiranog fragmenta DNK ili gena. Postoje razlike između in vivo Replikacija DNA i PCR. ključna razlika između ove dvije je to PCR se izvodi u PCR stroju na održavanim temperaturama kako bi se stvorio veliki broj kopija DNK, dok se replikacija DNA događa unutar tijela na tjelesnoj temperaturi, čime se dobivaju dvije identične kopije jedne molekule DNA.

SADRŽAJ

1. Pregled i ključne razlike
2. Što je PCR
3. Što je replikacija DNA
4. Sličnosti između PCR i replikacije DNK
5. Usporedna usporedba - PCR vs DNA replikacija u tabelarnom obliku
6. Sažetak

Što je PCR?

Lančana reakcija polimeraze (PCR) je an in vitro Tehnika amplifikacije DNA koja se rutinski provodi u Molekularno biološkim laboratorijima. Ova metoda omogućila je proizvodnju tisuća ili milijuna primjeraka posebno zainteresiranog fragmenta DNK. PCR je uveo Kary Mullis 1980. U ovoj tehnici zainteresirani fragment DNA služi kao predložak za izradu kopija. Enzim zvan Taq polimeraza koristi se kao enzim DNK polimeraza, a katalizirat će sintezu novih lanaca fragmenta DNA. Primeri koji se nalaze u PCR smjesi djelovat će kao polazna točka za ekstenzije fragmenata. Na kraju PCR reakcije mogu se dobiti mnoge kopije DNA uzorka.

Svi sastojci koji su potrebni za izradu kopija DNA uključuju se u PCR smjesu. To su uzorak DNK, DNK polimeraza (Taq polimeraza), prajmeri (prednji i reverzni primer), nukleotidi (gradivni blokovi DNK) i pufer. PCR reakcija se odvija u PCR stroju i treba je hraniti ispravnom PCR smjesom i ispravnim PCR programom. Ako su reakcijska smjesa i program točni, proizvest će potrebnu količinu kopija određenog dijela DNA iz vrlo male količine DNK.

Tri su glavna koraka uključena u PCR reakciju, a to su denaturacija, ispiranje prajmera i produženje niti. Ta se tri koraka događaju na tri različite temperature. DNK postoji kao dvolančana spirala. Dvije niti su povezane vodikovim vezama. Prije amplifikacije, dvolančana DNK se odvoji davanjem visoke temperature. Pri visokoj temperaturi, dvolančana DNA denaturirana je u pojedinačne. Tada se temeljni premazi odstrane sa bočnim krajevima zainteresiranog fragmenta ili gena DNA. Primer je kratki komad jednolančane DNK koji je komplementaran krajevima ciljane sekvence. Prednji i reverzni prajmeri se žare s komplementarnim bazama na bočnim krajevima denaturiranog uzorka DNA pri temperaturi žarenja.

Kad se primeri izgaraju DNK, enzim Taq polimeraza pokreće sintezu novih lanaca dodavanjem nukleotida koji su komplementarni DNK-u predloška. Taq polimeraza je toplinski stabilan enzim koji je izoliran iz termofilne bakterije zvane Thermus aquaticus. PCR međuspremnik održava optimalne uvjete za djelovanje Taq polimeraze. Ove tri faze PCR reakcije se ponavljaju da bi se dobila potrebna količina PCR produkta. Kod svake PCR reakcije, broj kopija DNK se udvostručuje. Stoga se u PCR-u može primijetiti eksponencijalno pojačanje. PCR proizvod može se promatrati pomoću elektroforeze gela jer stvara vidljivu količinu DNK u gelu i može se pročistiti za daljnja ispitivanja, poput sekvenciranja itd..

Slika 01: PCR

PCR je vrijedan alat u medicinskim i biološkim istraživanjima. Osobito u forenzičkim studijama, PCR ima ogromnu vrijednost jer može pojačati DNK za studije iz sitnih uzoraka kriminalaca i napraviti forenzičke DNK profile. PCR se široko koristi u mnogim područjima molekularne biologije, uključujući genotipizaciju, kloniranje gena, detekciju mutacija, sekvenciranje DNK, mikroračunate DNA i testiranje očinstva itd..

Što je replikacija DNA?

Replikacija DNK odnosi se na postupak koji stvara dvije identične kopije DNK iz jedne molekule DNK. Važan je proces biološkog nasljeđivanja. Replikacija DNA događa se u svim živim organizmima. Genom matične stanice treba replicirati kako bi se genom predao u kćernu ćeliju. Proces replikacije DNA ima tri glavna koraka koji se nazivaju inicijacija, produženje i prestanak. Ovi koraci kataliziraju različite enzime. Replikacija DNA započinje s mjesta naziva podrijetlom replikacije u genomu stanica. U genomu DNK postoji u dvolančanom obliku. Ova dva lanca su odvojena na početku replikacije DNK, a to radi ATP-ovisna DNA helikaza. Umotavanje DNK glavni je događaj koji se događa u početnom koraku. Koristeći odvojene nizove DNA kao predloške, DNK polimeraza sintetizira nove komplementarne nizove predloška u smjeru 5 'do 3'. To je korak koji se zove produljenje. Prekid se događa kada se dvije replikacijske vilice međusobno susreću na suprotnom kraju roditeljskog kromosoma.

Slika 02: Replikacija DNA

Osim DNA polimeraze, u replikaciju DNA uključeno je i nekoliko enzima kao što su DNA primaza, DNA helikaza, DNA ligaza i topoizomeraza. Posebnost in vivo replikacije DNK je što ona proizvodi Okazaki fragmente. Jedan pramen se kontinuirano formira, dok se drugi oblikuje u malene komade.

Koje su sličnosti između PCR i replikacije DNK?

• I u PCR i u replikaciji DNA, dvolančana DNA odvojena je jedna od druge.
• I u PCR i u procesima replikacije DNK kopira se.
• I PCR i replikacijski procesi DNA zaista su važni.
• U procesu PCR i replikacije DNA uključen je enzim DNA polimeraza.

Koja je razlika između PCR-a i replikacije DNK?

PCR vs replikacija DNA
PCR je an in vitro metoda amplifikacije DNA u kojoj se proizvode tisuće do milijuni primjeraka DNK.	Umnožavanje DNA prirodni je proces koji stvara dvije identične kopije DNK iz jedne molekule DNK.
koraci
PCR ima tri koraka; denaturacija, temeljno žarenje i produženje niti.	Replikacija DNA ima tri koraka; inicijacija, produžetak i prestanak.
Uključivanje primera
PCR trebaju umjetne primere.	Umnožavanje DNK ne trebaju umjetni primeri. Kratki fragment RNA uključen je u replikaciju DNA.
Denatura dvostrukih niti
Dvostruke niti se odvajaju primjenom visoke temperature u PCR-u.	Dvostruki lanci odvojeni su jedan od drugog enzimom DNA helikazom u replikaciji DNK.
Enzim uključen
PCR koristi Taq polimerazu.	U replikaciji DNA koristi se DNA polimeraza.
Temperatura
PCR se događa pri tri različite temperature unutar stroja.	Replikacija DNA događa se na tjelesnoj temperaturi unutar tijela živog organizma.
In vivo ili In vitro
PCR je an in vitro način.	Replikacija DNK je an in vivo način.

Sažetak - PCR vs DNA odgovor

Umnožavanje DNK postupak je stvaranja dvije identične kopije DNK iz jedne molekule DNK. Javlja se u svim živim organizmima jer nudi metodu za davanje genetskih podataka od roditelja do potomstva. Sastoji se od tri enzimski katalizirana koraka, naime inicijacija, produženje i prestanak. Umnožavanje DNK može se umjetno obaviti u laboratoriju. PCR je jedan od načina dobivanja velikog broja kopija DNK od zainteresirane DNK. PCR se rutinski provodi u molekularno-biološkim laboratorijima jer je to jednostavna metoda stvaranja kopija DNK. To je razlika između PCR i replikacije DNA.

Referenca:

1. "replikacija DNA". Wikipedia, Zaklada Wikimedia, 11. ožujka 2018. Dostupno ovdje
2. "Lančana reakcija polimeraze (PCR)." Nacionalni centar za biotehnološke informacije, Američka nacionalna medicinska knjižnica. Dostupno ovdje  
3. "Molekularni mehanizam replikacije DNK." Khan Akademija. Dostupno ovdje  

Ljubaznošću slike:

1. 'lančana reakcija polimeraze' od strane Enzoklop - Vlastiti rad, (CC BY-SA 3.0) putem Commons Wikimedia  
2.'DNA replikacija podijeljena 'I I, Madprime, (CC BY-SA 3.0) putem Commons Wikimedia