Perbezaan Antara Pengklonan Gene dan PCR | Gene Cloning vs PCR
Perbezaan Utama - Gene Cloning vs PCR
Sintesis banyak salinan DNA dari fragmen DNA tertentu dipanggil amplifikasi DNA. Terdapat dua proses penguatan DNA utama iaitu pengklonan gen dan PCR. Perbezaan utama antara kloning gen dan PCR adalah, kloning gen menghasilkan beberapa salinan gen tertentu dalam vivo dengan membina DNA rekombinan dan berkembang di dalam bakteria host sementara PCR menghasilkan berjuta-juta salinan fragmen DNA spesifik in vitro menjalani kitaran denaturasi dan sintesis yang berulang.
KANDUNGAN
1. Gambaran Keseluruhan dan Perbezaan Utama
2. Apakah Gon Cloning
3. Apakah PCR
4. Perbandingan Side by Side - Gene Cloning vs PCR
5. Ringkasan
Apakah Cloning Gene?
Pengklonan gen adalah teknik yang digunakan untuk mencari dan melipatgandakan gen tertentu dari DNA genomik yang diekstrak dari suatu organisme melalui pembinaan DNA rekombinan. DNA genom mengandungi ribuan gen yang berbeza dikodkan untuk protein. Apabila DNA diekstrak, ia merangkumi semua kemungkinan gen yang dapat ditanggungnya. Teknik pengklonan gen telah membolehkan pengesanan gen tertentu dari jumlah DNA. Oleh itu, pengklonan gen berfungsi sebagai alat penting dalam biologi molekul.
Pembuatan perpustakaan genomik organisma adalah penting dalam pengklonan gen jika tidak ada petunjuk tentang lokasi gen yang berkaitan dalam DNA. Perpustakaan genomik dibuat menggunakan langkah-langkah berikut.
Langkah 1: Pengekstrakan jumlah DNA dari organisma yang mengandungi gen yang dikehendaki.
Langkah 2: Penghadaman sekatan DNA yang diekstrak untuk menghasilkan serpihan yang mudah diurus. Langkah ini difasilitasi oleh endonucleases sekatan.
Langkah 3: Pemilihan vektor yang sesuai dan membuka DNA vektor menggunakan endonucleases sekatan yang sama. Plasmid bakteria biasanya digunakan sebagai vektor untuk membawa DNA asing. Plasmids adalah bulatan kecil DNA yang terletak dalam bakteria.
Langkah 4: Menggabungkan DNA vektor dan DNA berpecah-belah untuk menghasilkan molekul DNA rekombinan. Langkah ini ditadbir oleh ligase DNA.
Langkah 5: Memindahkan molekul DNA rekombinan ke dalam bakteria tuan rumah. Langkah ini dikenali sebagai transformasi, dan dilakukan dengan kejutan haba.
Langkah 5: Pemeriksaan sel bakteria yang berubah-ubah pada medium budaya. Populasi campuran sel-sel tuan rumah yang berubah dan tidak berubah diperolehi pada akhir proses transformasi. Sebagai genetik kepentingan hanya termasuk dalam sel-sel tuan rumah yang diubah.Oleh itu, adalah perlu untuk memilih sel yang berubah. Pemilihan dibuat menggunakan media selektif yang mengandungi antibiotik. Hanya sel-sel yang berubah-ubah berkembang pada medium pemeriksaan ini yang membolehkan pemilihan.
Langkah 6: Peningkatan bakteria untuk menghasilkan sebuah perpustakaan gen. Dalam langkah ini, sel-sel tuan rumah yang berubah-ubah diperkenalkan ke media kultur segar yang menyediakan keperluan pertumbuhan optimum. Jumlah koloni pada plat budaya mewakili perpustakaan genom organisma itu.
Langkah 7: Molekul DNA rekombinan yang mengandungi gen yang menarik mesti ditayangkan dari beribu-ribu serpihan klon DNA rekombinan. Ia boleh dicapai dengan menggunakan probe yang menandakan gen tertentu atau hasil protein tertentu dari gen tersebut.
Sebaik sahaja gen yang berminat yang mengandungi koloni bakteria dikenal pasti dari jumlah jajahan, adalah mungkin untuk membuat berjuta-juta salinan plasmid rekombinan yang mengandungi gen.
Pengklonan gen digunakan dalam penubuhan perpustakaan gen, menghasilkan protein khas, vitamin, antibiotik, hormon, urutan dan pemetaan genom organisma, membuat beberapa salinan individu DNA dalam forensik dan lain-lain
Figure_1: Gene Cloning
Apakah PCR?
Polimerase Chain Reaction (PCR) adalah teknik yang menghasilkan sejumlah besar salinan fragmen DNA tertentu. Penguatan eksponen urutan DNA tertentu diperolehi oleh PCR di bawah syarat in vitro. Teknik ini adalah alat yang sangat berkuasa dalam Biologi Molekul kerana ia boleh melipatgandakan sampel kecil DNA ke dalam jumlah yang boleh digunakan. PCR diperkenalkan oleh Kary Mullis pada tahun 1983 dan penciptaan pemenang hadiah ini menghasilkan kemajuan besar dalam Biologi Molekul. Teknik
PCR mengikuti tindak balas PCR berulang seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 02. Satu reaksi PCR terdiri daripada tiga langkah utama yang berlaku pada tiga suhu yang berbeza; yang mengandungi dua stranded pada DNA pada 94 0 C, penyepuhian primer pada 68 0 C dan pemanjangan untai pada 72 0 C. Oleh itu, apabila PCR dilakukan, turun naik suhu harus dikekalkan untuk replikasi yang sepatutnya. PCR dilakukan dalam mesin PCR di dalam tiub PCR. Tiub PCR dimuatkan dengan campuran PCR yang betul yang mengandungi DNA template, Taq polimerase, primer, dNTP dan buffer. Mengkhawatirkan DNA sampel terkandas ke dalam DNA terkandarkan tunggal dilakukan dengan memecahkan ikatan hidrogen di antara asas pelengkap pada 94 - 98 0 C. Kemudian helai DNA templat tunggal terdedah kepada primer. Sepasang primers (depan dan belakang) perlu disediakan, dan mereka harus termostable untuk bertolak ansur dengan suhu tinggi. Primer adalah satu-satunya urutan DNA pendek terkandas yang saling melengkapi kepada hujung serpihan DNA sasaran. Primer sintetik digunakan dalam PCR. Primer mengikat dengan asas pelengkap DNA sampel dan memulakan sintesis helai baru. Langkah ini dipangkin oleh enzim yang dipanggil Taq polimerase; enzim polimerase DNA termostable yang diasingkan daripada Thermus auqaticus. Apabila primer dan nukleotida (blok bangunan) disediakan, Taq polimerase membina strand baru DNA pelengkap kepada DNA templat.Pada akhir program PCR, menguatkan serpihan DNA diperhatikan menggunakan elektroforesis gel. Jika analisis lanjut diperlukan, produk PCR disucikan dari gel.
PCR sangat berguna untuk mendiagnosis dan pemantauan penyakit genetik dan memperoleh, identifikasi penjenayah (dalam bidang forensik), mengkaji struktur dan fungsi segmen sasaran DNA, penjujukan dan pemetaan genom organisma, dan sebagainya. PCR telah menjadi teknik makmal rutin dalam makmal penyelidikan biologi perubatan dan molekul di kalangan saintis kerana ia mempunyai pelbagai aplikasi.
Figure_2: Reaksi Rantai Polimerase
Apakah perbezaan antara Cloning Gene dan PCR?
- Diff Artikel Tengah sebelum Jadual ->
Gene Cloning vs PCR |
|
| Gene Cloning adalah proses membuat beberapa salinan gen tertentu dalam vivo melalui DNA rekombinan dan berubah menjadi bakteria host. | Teknik PCR menghasilkan pelbagai salinan urutan DNA tertentu dalam vitro melalui kitar semula tindak balas PCR. |
| Keperluan Membina DNA Rekombinan | |
| DNA rekombinan dihasilkan untuk mencari gen tersebut. | DNA rekombinan tidak dihasilkan. |
| Keperluan Tenaga Kerja | |
| Proses ini adalah intensif buruh. | Buruh intensif tidak diperlukan. |
| Dalam vivo atau proses In vitro | |
| Pembinaan DNA rekombinan adalah in vitro dan amplifikasi DNA dalam vivo. | Penguatan DNA berlaku sepenuhnya secara in vitro. |
Ringkasan - Gene Cloning vs PCR
Gene cloning dan PCR adalah dua kaedah yang digunakan untuk penguatan DNA. PCR adalah proses in vitro yang membuat banyak salinan DNA fragmen DNA tertentu tanpa menggunakan DNA rekombinan dan organisma tuan rumah. Pengklonan gen adalah terutamanya proses dalam vivo yang menghasilkan beberapa salinan gen yang berminat di dalam organisma tuan rumah melalui pembinaan DNA rekombinan. Ini adalah perbezaan antara pengklonan Gene dan PCR.
Rujukan:
1. Griffiths, Anthony JF. "Pengklonan Gen Khusus. "Analisis Genetik Moden. U. S. Perpustakaan Perubatan Negara, 01 Jan 1999. Web. 22 Feb. 2017
2. "Reaksi Rantai Polimerase (PCR). "Pusat Maklumat Bioteknologi Negara. U. S. Perpustakaan Perubatan Negara, n. d. Web. 22 Feb. 2017
Image Courtesy:
1. "Gambar 17 01 06" Oleh CNX OpenStax - (CC BY 4. 0) melalui Wikimedia Commons
2. "PCR" Oleh Madprime - Kerja sendiri (CC BY-SA 3. 0) melalui Wikimedia Commons
