ความแตกต่างระหว่างยีนโคลนนิ่งและ PCR | Gene Cloning vs PCR
ความแตกต่างที่สำคัญ - การโคลนนิ่งยีนเทียบกับ PCR
การสังเคราะห์ DNA จำนวนมากจากส่วน DNA หนึ่ง ๆ เรียกว่าการขยายดีเอ็นเอ มีสองขั้นตอนการขยายดีเอ็นเอหลัก ได้แก่ โคลนยีนและ PCR ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการโคลนยีนและ PCR คือการโคลนยีนในยีน การสร้างยีนที่เฉพาะเจาะจง โดยการสร้างดีเอ็นเอและการเจริญเติบโตภายในแบคทีเรียที่เป็นเจ้าภาพในขณะที่พีซีอาร์จะผลิตสำเนาหลายล้านชุด DNA fragment ที่เฉพาะเจาะจง ในหลอดทดลอง ระหว่างการวนซ้ำของ denaturation และการสังเคราะห์
เนื้อหา1 ภาพรวมและข้อแตกต่างที่สำคัญ
2. อะไรคือ Gene Cloning
3. PCR คืออะไร
4. การเปรียบเทียบแบบเคียงข้างกัน - การโคลนยีนเทียบกับ PCR
5. สรุป
การโคลนยีนคืออะไร?
การโคลนยีนเป็นเทคนิคที่ใช้ในการค้นหาและคูณยีนที่เฉพาะเจาะจงจากดีเอ็นเอของจีโนมที่สกัดจากสิ่งมีชีวิตผ่านการสร้างดีเอ็นเอของรีคอมบิแนนท์ จีโนมดีเอ็นเอมีหลายพันยีนที่แตกต่างกันเข้ารหัสสำหรับโปรตีน เมื่อสกัดดีเอ็นเอจะมียีนที่เป็นไปได้ทั้งหมดที่สามารถทนได้ เทคนิคการโคลนยีนช่วยให้สามารถตรวจจับยีนจากดีเอ็นเอทั้งหมดได้ ดังนั้นการโคลนยีนจึงทำหน้าที่เป็นเครื่องมือสำคัญในชีววิทยาระดับโมเลกุล
การสร้างห้องสมุดจีโนมของสิ่งมีชีวิตเป็นสิ่งสำคัญในการทำโคลนยีนหากไม่มีเงื่อนงำเกี่ยวกับตำแหน่งของยีนที่เกี่ยวข้องในดีเอ็นเอ ห้องสมุดจีโนมทำโดยใช้ขั้นตอนต่อไปนี้
ขั้นตอนที่ 1:การสกัดดีเอ็นเอทั้งหมดจากสิ่งมีชีวิตที่มียีนที่ต้องการ
ขั้นตอนที่ 2: การย่อยอาหารที่ จำกัด ของดีเอ็นเอที่สกัดได้เพื่อผลิตชิ้นส่วนขนาดเล็กที่จัดการได้ ขั้นตอนนี้ได้รับการอำนวยความสะดวกโดยการ จำกัด endonucleases
ขั้นตอนที่ 3: การเลือกเวคเตอร์ที่เหมาะสมและเปิดเวกเตอร์ดีเอ็นเอโดยใช้ endonucleases ข้อ จำกัด เดียวกัน plasmids แบคทีเรียมักใช้เป็นพาหะนำดีเอ็นเอต่างประเทศ Plasmids เป็นวงกลมขนาดเล็กของดีเอ็นเอที่อยู่ภายในแบคทีเรีย
ขั้นตอนที่ 4:การรวมกันของดีเอ็นเอเวกเตอร์และดีเอ็นเอที่กระจัดกระจายเพื่อสร้างโมเลกุลดีเอ็นเอรีคอมบิแนนท์ ขั้นตอนนี้ควบคุมโดย DNA ligase ขั้นตอนที่ 5:
การถ่ายโอนโมเลกุลดีเอ็นเอรีคอมบิแนนท์ไปเป็นแบคทีเรียเจ้าบ้าน ขั้นตอนนี้เรียกว่าการแปลงและทำโดยใช้ความร้อนช็อต ขั้นตอนที่ 5:
การตรวจคัดกรองแบคทีเรียที่แปลงแล้วลงบนอาหารเลี้ยงเชื้อ จำนวนประชากรผสมของเซลล์ที่ได้รับการแปลงและไม่อยู่ในรูปแบบของโฮสต์จะได้รับเมื่อสิ้นสุดกระบวนการแปรรูป เนื่องจากยีนที่น่าสนใจมีเฉพาะในเซลล์โฮสต์ที่ผ่านการแปลงแล้วเท่านั้นดังนั้นจึงมีความจำเป็นต้องเลือกเซลล์ที่เปลี่ยนไป การเลือกทำโดยใช้สื่อเลือกที่มียาปฏิชีวนะ เฉพาะเซลล์ที่เปลี่ยนไปเท่านั้นที่เจริญเติบโตในสารคัดกรองนี้ทำให้สามารถเลือกได้ ขั้นตอนที่ 6:
การเติบโตของแบคทีเรียเพื่อสร้างห้องสมุดยีน ในขั้นตอนนี้เซลล์โฮสต์ที่ผ่านการเปลี่ยนแปลงจะถูกนำไปเลี้ยงในอาหารสดที่มีความต้องการในการเจริญเติบโตสูงสุด โคโลนีทั้งหมดบนจานเลี้ยงชีพแสดงถึงห้องสมุดจีโนมของสิ่งมีชีวิตนั้น ขั้นตอนที่ 7:
โมเลกุลดีเอ็นเอที่เกิดใหม่ที่มียีนที่น่าสนใจต้องตรวจคัดกรองจากพันโคลนของดีเอ็นเอรีคอมบิแนนนัล สามารถทำได้โดยการใช้ probes ซึ่งทำเครื่องหมายยีนเฉพาะหรือผลโปรตีนเฉพาะจากยีนดังกล่าว เมื่อยีนที่สนใจที่มีกลุ่มแบคทีเรียถูกระบุจากอาณานิคมทั้งหมดแล้วจะสามารถสร้างพลาสมิดรีคอมบิแนนท์ที่มียีนได้หลายล้านชุด
การโคลนยีนใช้ในการสร้างห้องสมุดยีนการผลิตโปรตีนพิเศษวิตามินยาปฏิชีวนะฮอร์โมนการจัดเรียงลำดับและการทำแผนที่จีโนมของสิ่งมีชีวิตสร้าง DNA จำนวนมากในการตรวจพิสูจน์ทางนิติเวช ฯลฯ <รูปที่ 1: การโคลนยีน PCR คืออะไร?
ปฏิกิริยาลูกโซ่โพลีเมอเรส (PCR) เป็นเทคนิคที่สร้างสำเนาของชิ้นส่วนดีเอ็นเอจำนวนมาก การขยายตัวอย่างรวดเร็วของลำดับดีเอ็นเอเฉพาะได้จาก PCR ภายใต้สภาวะ
ในหลอดทดลอง
เทคนิคนี้เป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพมากในชีววิทยาโมเลกุลเนื่องจากสามารถคูณตัวอย่างดีเอ็นเอขนาดเล็กลงในปริมาณที่ใช้งานได้ PCR ได้รับการแนะนำโดย Kary Mullis ในปี 1983 และสิ่งประดิษฐ์ที่ได้รับรางวัลนี้สร้างความก้าวหน้าอย่างมากในชีววิทยาโมเลกุล
เทคนิค PCR จะทำปฏิกิริยา PCR ซ้ำ ๆ ดังแสดงในรูปที่ 02 ปฏิกิริยา PCR หนึ่งตัวประกอบด้วยขั้นตอนหลักสามขั้นตอนที่เกิดขึ้นที่อุณหภูมิต่างกันสามแบบ ขั้นเปลี่ยนคู่ติดที่ดีเอ็นเอที่ 94
0 C, การหลอมของไพรเมอร์ที่ 68 0
ซีและกลุ่มสาระการยืดตัวที่ 72 0 C ดังนั้นเมื่อทำ PCR จะต้องมีการปรับอุณหภูมิให้เหมาะสมสำหรับการจำลองแบบที่ถูกต้อง PCR ทำในเครื่อง PCR ภายในท่อ PCR หลอด PCR จะถูกโหลดด้วยส่วนผสมของ PCR ที่ถูกต้องซึ่งประกอบด้วย DNA, Taq polymerase, primers, dNTPs และ buffer denaturing คู่ดีเอ็นเอตัวอย่างควั่นควั่นเข้าไปในดีเอ็นเอเดียวจะกระทำโดยการทำลายพันธะไฮโดรเจนระหว่างฐานเสริมที่ 94-98 0 C จากนั้นเส้นใยเดี่ยวของดีเอ็นเอจะถูกนำมาใช้สำหรับไพรเมอร์ ควรจัดเตรียมคู่ของไพรเมอร์ (ข้างหน้าและข้างหลัง) และควรให้ความร้อนเพื่อทนต่ออุณหภูมิสูง ไพรเมอร์เป็นลำดับดีเอ็นเอแบบสั้นที่มีแกนเดี่ยวซึ่งเป็นจุดสิ้นสุดของส่วนดีเอ็นเอเป้าหมาย ไพรเมอร์สังเคราะห์ใช้ใน PCR ไพรเมอร์ผูกกับฐานเสริมของตัวอย่างดีเอ็นเอและเริ่มต้นการสังเคราะห์เส้นใยใหม่ ขั้นตอนนี้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาโดยเอนไซม์ที่เรียกว่า Taq polymerase; เอนไซม์ DNA polymerase ความร้อนที่แยกได้จาก Thermos auqaticus เมื่อไพรเมอร์และนิวคลีโอไทด์ (Building Block) มีอยู่ Taq polymerase จะสร้างสายดีเอ็นเอใหม่ของ DNAในตอนท้ายของโปรแกรม PCR จะมีการขยายส่วนของดีเอ็นเอที่ขยายขึ้นโดยใช้เจลอิเล็กโทรฟิเรสซิส หากจำเป็นต้องมีการวิเคราะห์เพิ่มเติมผลิตภัณฑ์ PCR จะถูกทำให้บริสุทธิ์จากเจล PCR มีประโยชน์อย่างมากในการวินิจฉัยและตรวจสอบโรคทางพันธุกรรมและโรคที่ได้รับการระบุอาชญากร (ในด้านนิติ) ศึกษาโครงสร้างและหน้าที่ของกลุ่มเป้าหมายของดีเอ็นเอการจัดลำดับและทำแผนที่จีโนมของสิ่งมีชีวิต ฯลฯ PCR กลายเป็นเทคนิคห้องปฏิบัติการประจำในห้องปฏิบัติการวิจัยทางการแพทย์และโมเลกุลชีววิทยาระหว่างนักวิทยาศาสตร์เนื่องจากมีความหลากหลายของการใช้งาน ภาพที่ 2: ปฏิกิริยาลูกโซ่โพลิเมอร์ อะไรคือความแตกต่างระหว่างยีนโคลนและ PCR? การโคลนนิ่งยีนเป็นกระบวนการของการทำสำเนาของยีนที่เฉพาะเจาะจง
ใน vivo
ผ่าน DNA ที่สร้างขึ้นใหม่และเปลี่ยนเป็นแบคทีเรียที่เป็นเจ้าภาพ.
เทคนิค PCR สร้างสำเนาหลายชุดของลำดับดีเอ็นเอโดยเฉพาะ
ในหลอดทดลอง
ผ่านการทำซ้ำของปฏิกิริยา PCR |
|
| ความต้องการสร้าง DNA recombinant DNA ที่สร้างขึ้นมาใหม่เพื่อผลิตยีน ไม่เกิดดีเอ็นเอของดีเอ็นเอ | ความต้องการแรงงาน กระบวนการนี้ใช้แรงงานมาก ไม่จำเป็นต้องใช้แรงงานเร่งรัด |
| กระบวนการสร้าง in vivo หรือ In vitro | |
| การสร้าง DNA recombinant คือ | ในหลอดทดลอง |
| และการขยาย DNA เป็น | |
| ใน vivo | |
| การขยายตัวของ DNA เกิดขึ้นอย่างสมบูรณ์ | |
| ในหลอดทดลอง บทสรุป - Gene Cloning vs PCR การโคลนยีนและ PCR เป็นวิธีการสองวิธีที่ใช้สำหรับการขยายดีเอ็นเอ PCR เป็นกระบวนการ ในหลอดทดลอง ซึ่งทำสำเนาหลายชุดของดีเอ็นเอของชิ้นส่วนดีเอ็นเอโดยเฉพาะโดยไม่ใช้ดีเอ็นเอและดีเอ็นเอรีคอมบิแนนท์ การโคลนยีนเป็นกระบวนการ | ในร่างกาย ซึ่งส่งผลให้เกิดยีนที่น่าสนใจหลายตัวภายในตัวอาศัยของโฮสต์ผ่านการสร้างดีเอ็นเอของรีคอมบิแนนท์ นี่คือความแตกต่างระหว่างยีนโคลนและ PCR |
การอ้างอิง:
1. Griffiths, Anthony JF "โคลนยีนที่เฉพาะเจาะจง "การวิเคราะห์ทางพันธุกรรมสมัยใหม่ U. S. หอสมุดแห่งชาติแพทยศาสตร์, 01 ม.ค. 1999 เว็บ 22 ก.พ. 2017 2. ปฏิกิริยาลูกโซ่โพลีเมอเรส (PCR) ศูนย์ข้อมูลเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ U. S. หอสมุดแห่งชาติแพทยศาสตร์ n. d เว็บ. 22 ก.พ. 2017 ภาพมารยphép: 1. "รูปที่ 17 01 06" โดย CNX OpenStax - (CC BY 4. 0) โดยวิกิมีเดีย 2. "PCR" โดย Madprime - งานของตัวเอง (CC BY-SA 3. 0) via Commons Wikimedia
