Разлика између ПЦР и репликације ДНК

Кључна разлика - ПЦР вс ДНК Репликација
 

Репликација ДНК је природни процес који се дешава код живих организама. То укључује производњу две идентичне копије једног молекула ДНК. Репликација ДНК изузетно је важан процес биолошког насљеђивања. Генетске информације се преносе са родитеља на потомство углавном због способности репликације ДНК. Дакле, то је суштински процес који се одвија у готово свим живим организмима. Тај процес се дешава ин виво. Међутим, ДНК репликација се може обавити путем ин витро такође. Полимерна ланчана реакција (ПЦР) је једна таква ин витро метода репликације ДНК. ПЦР је метода амплификације ДНК која се обавља у лабораторијама. Производи хиљаде до милиона копија ДНК из заинтересованог фрагмента ДНК или гена. Постоје разлике између ин виво Репликација ДНК и ПЦР. Тхе кључна разлика између ове две је то ПЦР се изводи у ПЦР машини на одржаваним температурама да би се произвео велики број копија ДНК док се репликација ДНК одвија у телу на телесној температури да би се произвеле две идентичне копије једне молекуле ДНК.

САДРЖАЈ

1. Преглед и кључне разлике
2. Шта је ПЦР
3. Шта је репликација ДНК
4. Сличности између ПЦР и репликације ДНК
5. Упоредна упоредба - ПЦР вс ДНК репликација у табеларном облику
6. Резиме

Шта је ПЦР?

Ланчана реакција полимеразе (ПЦР) је ан ин витро Техника амплификације ДНК која се рутински врши у молекуларним биолошким лабораторијама. Овом методом је омогућено стварање хиљаде до милиона копија посебно заинтересованог фрагмента ДНК. ПЦР је увео Кари Муллис 1980. године. У овој техници заинтересовани фрагмент ДНК служи као предложак за израду копија. Ензим зван Так полимераза користи се као ензим ДНК полимераза, и катализираће синтезу нових нити ДНК фрагмента. Примери који се налазе у ПЦР мешавини ће радити као почетне тачке за проширење фрагмента. На крају ПЦР реакције могу се добити многе копије узорка ДНК.

Сви састојци који су потребни за прављење копија ДНК су укључени у ПЦР смешу. То су узорак ДНК, ДНК полимераза (Так полимераза), прајмери ​​(предњи и реверзни прајмери), нуклеотиди (градивни блокови ДНК) и пуфер. ПЦР реакција се изводи у ПЦР машини и треба је хранити исправном ПЦР мешавином и исправним ПЦР програмом. Ако су реакциона смеша и програм тачни, произвеће потребну количину копија одређеног дела ДНК из врло мале количине ДНК.

Три су главна корака укључена у ПЦР реакцију, а то су денатурација, испирање прајмера и продужење нити. Ова три корака се дешавају на три различите температуре. ДНК постоји као двострана спирала. Две нити су везане водоничним везама. Пре амплификације, дволанчана ДНК је одвојена давањем високе температуре. На високој температури, дволанчана ДНК денатурирана је у појединачне нити. Тада се прајмери ​​одлеже са леђним крајевима заинтересованог фрагмента или гена ДНК. Пример је кратки комад једноланчане ДНК који је комплементаран крајевима циљане секвенце. Предњи и реверзни прајмери ​​се жаре са комплементарним базама на бочним крајевима денатурираног узорка ДНК на температури жарења.

Када се прајмери ​​сагоревају ДНК, ензим Так полимеразом иницира синтезу нових ланаца додавањем нуклеотида који су комплементарни ДНК-у предлошка. Так полимераза је термички стабилан ензим који је изолован из термофилне бактерије зване Тхермус акуатицус. ПЦР пуфер одржава оптималне услове за Так полимеразну акцију. Ове три фазе ПЦР реакције се понављају да би се добила потребна количина ПЦР производа. При свакој ПЦР реакцији, број копија ДНК се удвостручује. Отуда, експоненцијално појачавање се може приметити у ПЦР-у. ПЦР производ се може применити помоћу електрофорезе гела јер ствара видљиву количину ДНК у гелу и може се пречистити за даље студије као што су секвенционирање итд..

Слика 01: ПЦР

ПЦР је драгоцено средство у медицинским и биолошким истраживањима. Нарочито у форензичким студијама, ПЦР има огромну вредност јер може појачати ДНК за студије из ситних узорака криминалаца и направити форензичке ДНК профиле. ПЦР се широко користи у многим областима молекуларне биологије, укључујући генотипизацију, клонирање гена, детекцију мутације, секвенцирање ДНК, микрорачуне ДНК и тестирање очинства итд..

Шта је репликација ДНК?

Репликација ДНК односи се на поступак који ствара две идентичне копије ДНК из једне молекуле ДНК. То је важан процес биолошког наследства. Репликација ДНК догађа се у свим живим организмима. Геном матичне ћелије треба реплицирати како би се геном пребацио у ћерку. Процес репликације ДНК има три главна корака који се називају иницијација, продужетак и престанак. Ове кораке катализују различити ензими. Репликација ДНК почиње од локације која се назива порекло репликације у геному ћелија. У геному ДНК постоји у дволанчаном облику. Ова два ланца су раздвојена на почетку репликације ДНК, а то ради АТП зависна ДНА хеликаза. Одмотавање ДНК је главни догађај који се дешава у кораку иницијације. Користећи одвојене ланце ДНК као шаблоне, ДНК полимераза синтетизује нове комплементарне ланце предлошка у правцу 5 'до 3'. Ово је корак који се зове продужење. Прекид настаје када се две репликацијске вилице састају једна са другом на супротном крају родитељског хромозома.

Слика 02: Репликација ДНК

Осим ДНК полимеразе, у репликацију ДНК укључено је и неколико ензима као што су ДНК примаза, ДНА хеликаза, ДН лигаза и Топоизомераза. Посебна карактеристика репликације ДНК ин виво је та што ствара Оказаки фрагменте. Један прамен се континуирано формира, док се други формира у малим комадима.

Које су сличности између ПЦР и репликације ДНК?

• И у ПЦР и у репликацији ДНК, дволанчана ДНК одвојена је једна од друге.
• И у ПЦР и у процесима репликације, ДНК се копира.
• И ПЦР и процеси репликације ДНК су заиста важни.
• И у процесима ПЦР и репликације ДНК укључен је ензим ДНК полимераза.

Која је разлика између ПЦР и репликације ДНК?

ПЦР вс репликација ДНК
ПЦР је ан ин витро метода амплификације ДНК у којој се производи хиљаде до милион примерака ДНК.	Репликација ДНК је природни процес који ствара две идентичне копије ДНК из једне молекуле ДНК.
Кораци
ПЦР има три корака; денатурација, прање за прање и продужење нити.	Репликација ДНК има три корака; иницијација, продужење и укидање.
Укључивање прајмера
За ПЦР су потребни вештачки прајмери.	За репликацију ДНК нису потребни вештачки прајмери. Кратак фрагмент РНА укључен је у репликацију ДНК.
Денатура двоструких карата
Двоструки ланци се одвајају применом високе температуре у ПЦР-у.	Двоструке нити одвојене су једна од друге ензимом ДНА хеликазом у репликацији ДНК.
Ензим укључен
ПЦР користи Так полимеразу.	Репликација ДНК користи ДНК полимеразу.
Температура
ПЦР се дешава на три различите температуре унутар машине.	Репликација ДНК догађа се на телесној температури унутар тела живог организма.
Ин виво или Ин витро
ПЦР је ан ин витро метод.	Репликација ДНК је ин виво метод.

Резиме - ПЦР вс ДНК Репликација

Репликација ДНК је процес производње две идентичне копије ДНК из једне молекуле ДНК. Јавља се у свим живим организмима јер нуди методу за давање генетских информација од родитеља до потомства. Састоји се од три ензиматски катализирана корака, наиме иницијација, продужење и укидање. Репликација ДНК може се урадити вештачки у лабораторији. ПЦР је један од начина производње великог броја копија ДНК из заинтересоване ДНК. ПЦР се рутински врши у молекуларно-биолошким лабораторијама, јер је то лак начин производње копија ДНК. Ово је разлика између ПЦР и репликације ДНК.

Референце:

1. "Репликација ДНК." Википедиа, Фондација Викимедиа, 11. марта 2018. Доступно овде
2. „Ланчана реакција полимеразе (ПЦР).“ Национални центар за биотехнолошке информације, Америчка национална медицинска библиотека. Доступно овде  
3. "Молекуларни механизам репликације ДНК." Академија Кан. Доступно овде  

Љубазношћу слике:

1. 'ланчана реакција полимеразе' од Ензоклопа - сопствени рад, (ЦЦ БИ-СА 3.0) преко Цоммонс Викимедиа  
2.'ДНА репликација раздвојена'И ја, Мадприме, (ЦЦ БИ-СА 3.0) преко Цоммонс Викимедиа