Разлика између ПЦР и ДНК секвенцирања

Кључна разлика - ПЦР вс ДН секвенција
 

ПЦР и ДНК секвенцирање су две важне технике у молекуларној биологији. Ланчана реакција полимеразе (ПЦР) је процес који ствара велики број копија фрагмента ДНК. Секвенцирање ДНК је техника која резултира у тачном редоследу нуклеотида датог ДНК фрагмента. Ово је кључна разлика између ПЦР и ДНК секвенцирања. ПЦР је један од најважнијих корака у секвенцирању ДНК.

САДРЖАЈ
1. Преглед и кључне разлике
2. Шта је ПЦР
3. Шта је ДНК секвенција
4. Упоредна упоредба - ПЦР вс ДН секвенција
5. Резиме

Шта је ПЦР?

Полимерна ланчана реакција (ПЦР) је техника амплификације ДНК која се користи у молекуларној биологији. Производи на хиљаде до милион примерака одређеног ДНК фрагмента. Ову методу је развио Кари Муллис 1983. У овој техници, фрагмент ДНК који ће се амплификовати служи као предложак, а ензим ДНК полимераза додаје комплементарне нуклеотиде прајмеру који је доступан у ПЦР смеши. На крају ПЦР реакције синтетизоване су многе копије узорка ДНК.

Постоје различите компоненте ПЦР смеше, укључујући ДНК, ДНК полимеразу (Так полимераза), прајмере (предњи и реверзни прајмери), нуклеотиде (градивни блокови ДНК) и пуфер. ПЦР се дешава унутар ПЦР машине, и исправна ПЦР смеша треба бити убачена у машину, а исправан програм треба да се покрене. Ова техника омогућава производњу хиљаде до милиона копија одређеног дела ДНК из врло мале количине ДНК.

ПЦР реакције се одвијају циклично да би се произвела видљива количина ПЦР производа на гелу. Три су главна корака укључена у ПЦР реакцију, а то су денатурација, прање примеса и продуљење нити као што је приказано на слици 01. Ова три корака се дешавају на три различите температуре. ДНК постоје у дволанчаном облику водоник-везама између комплементарних база. Пре импликације, дволанчане ДНК треба одвојити једна од друге. То се постиже давањем високе температуре. На високој температури, двострука денатура ДНК у појединачне нити. Тада би се прајмери ​​требали приближити бочним крајевима одређеног фрагмента или гена ДНК. Пример је кратки комад једноланчане ДНК који је комплементаран циљној секвенци. Предњи и реверзни прајмери ​​се жаре са комплементарним базама на бочним крајевима денатурираног узорка ДНК на температури жарења. Прајмери ​​морају бити отпорни на топлоту. Једном када се примери лече узорком ДНК, ензим так полимеразе иницира синтезу нових ланаца додавањем нуклеотида који су комплементарни циљној ДНК. Так полимераза је термички стабилан ензим изолован из термофилне бактерије зване Тхермус акуатицус. ПЦР пуфер одржава оптималне услове за так полимеразну акцију. Ове три фазе ПЦР реакција се понављају да би се добила потребна количина ПЦР производа. Након сваке ПЦР реакције, број копија ДНК се удвостручује. Отуда, експоненцијално појачавање се може приметити у ПЦР-у. ПЦР производи се могу применити гел електрофорезом и могу се пречистити за даље студије.

Слика 01: Главни кораци ПЦР реакције

ПЦР је драгоцено средство у медицинским и биолошким истраживањима. ПЦР има посебну вредност у форензичкој науци јер може појачати ДНК за студије на ситним узорцима криминалаца и направити форензичке ДНК профиле. ПЦР се широко користи у многим областима молекуларне биологије, укључујући генотипизацију, клонирање гена, детекцију мутација, секвенцирање ДНК, микрорачуне ДНК и тестирање очинства итд..

Слика 02: Ланчана реакција полимеразе

Шта је ДНК секвенција?

Секвенцирање ДНК је одређивање прецизног редоследа нуклеотида - аденина, гванина, цитозина и тимина у датом ДНК фрагменту. Генетске информације се чувају у ДНК секвенци користећи тачан редослед нуклеотида. Стога је проналажење прецизног редоследа нуклеотида у фрагменту ДНК врло важно да се зна о структури и функцији гена.

Протокол секвенцирања ДНК укључује различите процесе. Први корак је изолација заинтересоване ДНК или геномске ДНК у организму. Помоћу ПЦР-а (као што је горе описано), потребно је амплификовати жељени регион ДНК. Појачани ПЦР производ треба одвојити гел електрофорезом и очистити. Појачани фрагменти служе као предлошци за секвенцирање. Секвенцирање се може обавити или по Сангер секвенцирању или методом секвенцирања велике пропусности. За сигурније секвенционирање потребна је капиларна електрофореза добијених фрагмената ДНК. Одређивање исправног редоследа нуклеотида може се извршити ручним читањем ауторадиографа или коришћењем аутоматизованих ДНК секвенцера.

Секвенце гена допринеле су пројекту хуманог генома и олакшале мапирање људског генома 2003. године. У форензичким анализама, секвенцирање ДНК омогућило је идентификацију појединаца који показују јединствене секвенце ДНК и идентификовали криминалце. У медицини, секвенцирање ДНК може се користити за откривање гена одговорних за генетске и друге болести, проналажење гена са дефектима и њихово замењивање исправним генима. У пољопривреди се информације о секвенцирању ДНК неких микроорганизама користе за производњу трансгених култура са економски жељеним карактеристикама.

Слика 03: Секвенција ДНК

Која је разлика између ПЦР и ДНК секвенце?

ПЦР вс ДН секвенција
ПЦР процесом ствара се хиљадама до милион примерака заинтересованог фрагмента ДНК.	Секвенцирање ДНК је поступак утврђивања прецизног редоследа нуклеотида у датом ДНК фрагменту.
Исход
ПЦР ствара хиљаде до милионе копија одређеног ДНК фрагмента	То резултира тачним редоследом база у одређеном фрагменту ДНК.
Укључивање ДДНТП-ова
ПЦР не захтева ддНТП. Користи дНТП.	За секвенцирање ДНК потребно је да ДДНТП прекидају формирање нити.

Резиме - ПЦР вс ДН секвенција

ПЦР и ДНК секвенција су веома важни алати у многим областима Молекуларне биологије. Амплификација ДНК фрагмената врши се ПЦР техником док је тачан редослед нуклеотида ДНК фрагмента одређен ДНК секвенцирањем. Ово је разлика између ПЦР и ДНК секвенцирања.

Референце:
1. „Ланчана реакција полимеразе (ПЦР).“ Национални центар за информације о биотехнологији. Америчка национална медицинска библиотека, н.д. Веб. 21. фебруар 2017.
2. Схендуре, Јаи и Ханлее Ји. „Следање ДНК следеће генерације“. Натуре Невс. Натуре Публисхинг Гроуп, 09. октобар 2008. Веб. 21. фебруар 2017

Љубазношћу слике:
1. "ПЦР кораци" Тинојасонтран - сопствени рад (Публиц Домаин) преко Цоммонс Викимедиа
2. "Ланчана реакција полимеразе" Ензоклоп - Властито дело (ЦЦ БИ-СА 3.0) преко Цоммонс Викимедиа
3. „ДНК секвенца“ аутор Сјеф - Властито дело (Публиц Домаин) преко Цоммонс Викимедиа