Perbezaan antara penjujukan PCR dan DNA

Perbezaan utama - PCR vs penjujukan DNA
 

Penjujukan PCR dan DNA adalah dua teknik penting dalam biologi molekul. Tindak balas rantai polimerase (PCR) adalah proses yang menghasilkan sebilangan besar salinan serpihan DNA. Penjujukan DNA adalah teknik yang mengakibatkan urutan tepat nukleotida serpihan DNA yang diberikan. Ini adalah perbezaan utama antara penjujukan PCR dan DNA. PCR adalah salah satu langkah utama yang terlibat dalam penjujukan DNA.

Kandungan
1. Gambaran Keseluruhan dan Perbezaan Utama
2. Apa itu PCR
3. Apakah penjujukan DNA
4. Perbandingan sampingan - PCR vs penjujukan DNA
5. Ringkasan

Apa itu PCR?

Reaksi rantai polimerase (PCR) adalah teknik penguatan DNA yang digunakan dalam biologi molekul. Ia menghasilkan ribuan kepada berjuta -juta salinan serpihan DNA tertentu. Kaedah ini dibangunkan oleh Kary Mullis pada tahun 1983. Dalam teknik ini, serpihan DNA dikuat. Pada akhir tindak balas PCR, banyak salinan DNA sampel disintesis.

Terdapat pelbagai komponen campuran PCR, termasuk DNA, polimerase DNA (Taq polimerase), primer (primer ke hadapan dan terbalik), nukleotida (blok bangunan DNA) dan penampan. PCR berlaku di dalam mesin PCR, dan campuran PCR yang betul harus dimuatkan ke dalam mesin, dan program yang betul harus didorong. Teknik ini membolehkan pengeluaran beribu -ribu kepada berjuta -juta salinan seksyen tertentu DNA dari sejumlah kecil DNA.

Reaksi PCR berlaku secara kitaran untuk menghasilkan jumlah produk PCR yang kelihatan pada gel. Terdapat tiga langkah utama yang terlibat dalam tindak balas PCR iaitu denaturasi, penyepuh primer dan lanjutan helai seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 01. Tiga langkah ini berlaku pada tiga suhu yang berbeza. DNA wujud dalam bentuk terkandas berganda dengan ikatan hidrogen antara pangkalan pelengkap. Sebelum implikasi, DNA terkandas berganda harus dipisahkan antara satu sama lain. Ia dilakukan dengan memberikan suhu yang tinggi. Pada suhu yang tinggi, DNA terkandas dua kali ke dalam helai tunggal. Kemudian primer harus mendekati hujung pengapit serpihan tertentu atau gen DNA. Primer adalah sekeping pendek DNA terkandas tunggal yang melengkapi dengan urutan sasaran. Primer ke hadapan dan terbalik dengan pangkalan pelengkap di hujung mengapit DNA sampel denatured pada suhu penyepuhlindapan. Primer harus tahan panas. Setelah primer anneal dengan DNA sampel, enzim polimerase Taq memulakan sintesis helai baru dengan menambahkan nukleotida yang melengkapi DNA sasaran. Polimerase Taq adalah enzim stabil haba yang diasingkan dari bakteria thermophilic yang dipanggil Thermus Aquaticus. Penampan PCR mengekalkan keadaan yang optimum untuk tindakan polimerase Taq. Tiga peringkat tindak balas PCR diulangi untuk menghasilkan jumlah produk PCR yang diperlukan. Selepas setiap tindak balas PCR, bilangan salinan DNA dua kali ganda. Oleh itu, penguatan eksponen dapat diperhatikan di PCR. Produk PCR dapat diperhatikan menggunakan elektroforesis gel dan dapat disucikan untuk kajian lanjut.

Rajah 01: Langkah utama reaksi PCR

PCR adalah alat yang berharga dalam penyelidikan perubatan dan biologi. PCR mempunyai nilai khas dalam sains forensik kerana ia dapat menguatkan DNA untuk kajian dari sampel kecil dari penjenayah dan membuat profil DNA forensik. PCR digunakan secara meluas dalam banyak bidang biologi molekul termasuk, genotip, pengklonan gen, pengesanan mutasi, penjujukan DNA, microarrays DNA dan ujian paterniti, dan lain -lain.

Rajah 02: Reaksi rantai polimerase

Apakah penjujukan DNA?

Penjujukan DNA adalah penentuan urutan yang tepat nukleotida - adenine, guanine, sitosin dan timin dalam serpihan DNA yang diberikan. Maklumat genetik disimpan dalam urutan DNA menggunakan urutan nukleotida yang betul. Oleh itu, mencari urutan tepat nukleotida dalam serpihan DNA sangat penting untuk mengetahui tentang struktur dan fungsi gen.

Protokol penjujukan DNA melibatkan proses yang berbeza. Langkah pertama ialah pengasingan DNA atau DNA genomik yang berminat. Menggunakan PCR (seperti yang diterangkan di atas), kawasan DNA yang dikehendaki harus diperkuat. Produk PCR yang diperkuatkan harus dipisahkan oleh elektroforesis gel dan disucikan.  Serpihan yang diperkuatkan dihidangkan sebagai templat untuk penjujukan. Penjujukan boleh dilakukan sama ada mengikuti jujukan sanger atau kaedah penjujukan throughput yang tinggi. Penjujukan sanger memerlukan elektroforesis kapilari serpihan DNA yang dihasilkan. Penentuan pesanan nukleotida yang betul boleh dilakukan dengan bacaan manual autoradiographs atau menggunakan urutan DNA automatik.

Penjujukan gen menyumbang kepada projek genom manusia dan memudahkan pemetaan genom manusia pada tahun 2003. Dalam forensik, penjujukan DNA membolehkan pengenalpastian individu yang menunjukkan urutan DNA yang unik dan mengenal pasti penjenayah. Dalam perubatan, penjujukan DNA boleh digunakan untuk mengesan gen yang bertanggungjawab untuk penyakit genetik dan lain -lain, mencari gen kecacatan dan menggantikannya dengan gen yang betul. Dalam pertanian, maklumat penjujukan DNA beberapa mikroorganisma digunakan untuk menghasilkan tanaman transgenik dengan ciri -ciri yang dikehendaki dari segi ekonomi.

Rajah 03: penjujukan DNA

Apakah perbezaan antara penjujukan PCR dan DNA?

Ringkasan -PCR vs Sequencing DNA

Penjujukan PCR dan DNA adalah alat yang sangat penting dalam banyak bidang biologi molekul. Penguatan serpihan DNA dilakukan oleh teknik PCR sementara urutan nukleotida yang betul dari serpihan DNA ditentukan oleh penjujukan DNA. Ini adalah perbezaan antara penjujukan PCR dan DNA.

Rujukan:
1. "Reaksi rantai polimerase (PCR)."Pusat Kebangsaan Maklumat Bioteknologi. U.S. Perpustakaan Perubatan Negara, n.d. Web. 21 Feb. 2017.
2. Shendure, Jay, dan Hanlee Ji. "Penjujukan DNA generasi akan datang."Berita Alam. Kumpulan Penerbitan Alam, 09 Okt. 2008. Web. 21 Feb. 2017

Ihsan gambar:
1. "Langkah PCR" oleh Tinojasontran - Kerja Sendiri (Domain Awam) melalui Commons Wikimedia
2. "Reaksi rantai polimerase" oleh Enzoklop - Kerja Sendiri (CC BY -SA 3.0) melalui Commons Wikimedia
3. "Urutan DNA" oleh SJEF - Kerja Sendiri (Domain Awam) melalui Commons Wikimedia