ความแตกต่างระหว่าง PCR และลำดับดีเอ็นเอ | PCR vs DNA Sequencing

Anonim

ความแตกต่างที่สำคัญ - PCR และ DNA ลำดับ

PCR และการจัดลำดับดีเอ็นเอเป็นสองเทคนิคที่สำคัญในชีววิทยาโมเลกุล ปฏิกิริยาลูกโซ่โพลีเมอเรส (PCR) เป็นกระบวนการที่สร้างสำเนาของส่วนดีเอ็นเอจำนวนมาก การจัดลำดับดีเอ็นเอเป็นเทคนิคที่ทำให้ลำดับของนิวคลีโอไทด์ของดีเอ็นเอที่กำหนด นี่เป็นข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่าง PCR กับลำดับดีเอ็นเอ พีซีอาร์เป็นหนึ่งในขั้นตอนสำคัญที่เกี่ยวข้องกับการจัดลำดับดีเอ็นเอ

เนื้อหา

1 ภาพรวมและข้อแตกต่างที่สำคัญ

2. PCR คืออะไร

3. DNA Sequencing คืออะไร

4. การเปรียบเทียบแบบเคียงข้างกัน - PCR vs DNA Sequencing

5. สรุป

PCR คืออะไร? ปฏิกิริยาลูกโซ่โพลีเมอเรส (PCR) เป็นเทคนิคการขยายดีเอ็นเอที่ใช้ในชีววิทยาโมเลกุล จะผลิตสำเนาของดีเอ็นเอเฉพาะหนึ่งพันล้านชุด วิธีนี้ได้รับการพัฒนาโดย Kary Mullis ในปีพ. ศ. 2526 ในเทคนิคนี้ชิ้นส่วนของดีเอ็นเอที่จะขยายตัวทำหน้าที่เป็นแม่แบบและเอนไซม์ดีเอ็นเอโพลิเมอร์จะเติมนิวคลีโอไทด์เสริมลงในไพรเมอร์ที่มีอยู่ในส่วนผสมของ PCR ในตอนท้ายของปฏิกิริยา PCR จะมีการสังเคราะห์ตัวอย่าง DNA จำนวนมาก

มีส่วนต่างๆของส่วนผสมของ PCR ได้แก่ DNA, DNA polymerase (Taq polymerase), ไพรเมอร์ (ไพรเมอร์ไปข้างหน้าและย้อนกลับ), นิวคลีโอไทด์ (Building Block ของดีเอ็นเอ) และบัฟเฟอร์ PCR เกิดขึ้นภายในเครื่องพีซีอาร์และใส่ส่วนผสม PCR ที่ถูกต้องลงในเครื่องและควรใช้โปรแกรมที่ถูกต้อง เทคนิคนี้ช่วยให้สามารถผลิตเอชไอวีได้หลายพันล้านแผ่นจาก DNA จำนวนน้อย

ปฏิกิริยา PCR เกิดขึ้นในรูปแบบไซเคิลเพื่อผลิตผลิตภัณฑ์ PCR ที่มองเห็นได้บนเจล มีสามขั้นตอนสำคัญที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยา PCR ได้แก่ การทำให้เสื่อมสภาพการสึกหรอรองพื้นและการขยายเส้นใยตามที่แสดงในรูปที่ 01 ขั้นตอนทั้งสามขั้นตอนนี้เกิดขึ้นที่อุณหภูมิต่างกันสามแบบ ดีเอ็นเอมีอยู่ในรูปแบบคู่โดยพันธบัตรไฮโดรเจนระหว่างฐานเสริม ก่อนที่จะมีนัยว่า DNA ที่มีเกลียวสองเส้นควรแยกออกจากกัน ทำโดยการให้อุณหภูมิสูง ที่อุณหภูมิสูง DNA denated คู่จะกลายเป็นเส้นเดี่ยว จากนั้นไพรเมอร์ควรมาใกล้กับปลายด้านข้างของชิ้นส่วนที่เฉพาะเจาะจงหรือยีนของดีเอ็นเอ ไพรเมอร์เป็นตัวอย่างสั้น ๆ ของดีเอ็นเอแบบเส้นเดียวซึ่งเป็นส่วนประกอบของลำดับเป้าหมาย ไพรเมอร์พร็อพเพอร์และไพรเมอร์จะหลอมละลายกับฐานเสริมที่ปลายด้านข้างของดีเอ็นเอตัวอย่างที่ถูกทำให้เน่าเสียที่อุณหภูมิการหลอมรองพื้นควรทนความร้อน เอนไซม์ Taq polymerase เริ่มต้นการสังเคราะห์เส้นใหม่โดยการเพิ่มนิวคลีโอไทด์ซึ่งเป็นส่วนประกอบของดีเอ็นเอเป้าหมาย Taq polymerase เป็นเอนไซม์ความร้อนที่แยกได้จากแบคทีเรียที่ทนความร้อนที่เรียกว่า

Thermus aquaticus

บัฟเฟอร์ PCR รักษาสภาวะที่เหมาะสมสำหรับการกระทำ taq polymerase ทั้งสามขั้นตอนของปฏิกิริยา PCR จะถูกทำซ้ำเพื่อให้ได้ปริมาณ PCR ที่ต้องการ หลังจากปฏิกิริยา PCR แต่ละจำนวนสำเนาดีเอ็นเอจะเพิ่มเป็นสองเท่า ดังนั้นจึงสามารถสังเกตการขยายสัญญาณแบบเอกซ์โพเชอร์ใน PCR ได้ ผลิตภัณฑ์ PCR สามารถสังเกตได้โดยใช้เจลอิเลคโตรโฟเรซิสและสามารถทำให้บริสุทธิ์ได้สำหรับการศึกษาต่อไป

รูปที่ 01: ขั้นตอนสำคัญในปฏิกิริยา PCR PCR เป็นเครื่องมือสำคัญในการวิจัยทางการแพทย์และชีววิทยา PCR มีมูลค่าพิเศษในด้านนิติวิทยาศาสตร์เนื่องจากสามารถขยาย DNA สำหรับการศึกษาจากตัวอย่างเล็ก ๆ จากอาชญากรและสร้างโปรไฟล์ DNA ทางนิติเวช PCR ใช้กันอย่างแพร่หลายในหลายด้านของชีววิทยาระดับโมเลกุล ได้แก่ genotyping การโคลนยีนการตรวจหาการกลายพันธุ์การจัดลำดับดีเอ็นเอการตรวจหาลำดับเบสของดีเอ็นเอและการทดสอบความเป็นบิดา ฯลฯ <รูปที่ 02: ปฏิกิริยาลูกโซ่โพลิเมอร์ DNA Sequencing คืออะไร?

ลำดับดีเอ็นเอคือการกำหนดลำดับที่แม่นยำของ nucleotides - adenine, guanine, cytosine และ thymine ในส่วนดีเอ็นเอที่กำหนด ข้อมูลทางพันธุกรรมถูกเก็บไว้ในลำดับดีเอ็นเอโดยใช้ลำดับที่ถูกต้องของนิวคลีโอไทด์ ดังนั้นการหาคำสั่งที่แม่นยำของนิวคลีโอไทด์ในส่วนดีเอ็นเอเป็นสิ่งสำคัญมากที่จะต้องรู้เกี่ยวกับโครงสร้างและหน้าที่ของยีน

โปรโตคอลลำดับดีเอ็นเอเกี่ยวข้องกับกระบวนการต่างๆ ขั้นตอนแรกคือการแยก DNA ที่น่าสนใจหรือดีเอ็นเอจีโนมของสิ่งมีชีวิต การใช้ PCR (ตามที่อธิบายไว้ข้างต้น) ควรขยายบริเวณที่ต้องการของดีเอ็นเอ ผลิตภัณฑ์พีซีอาร์แอมพลิฟายเออร์ควรแยกด้วยเจลอิเลคโตรโฟเรซิสและทำให้บริสุทธิ์ ส่วนขยายจะทำหน้าที่เป็นเทมเพลตสำหรับการเรียงลำดับ ลำดับสามารถทำได้ทั้งตามลำดับหรือขั้นตอนการเรียงลำดับสูงแซงเจอร์ การเรียงลำดับของแซนเจอร์จะต้องอาศัยการอิเล็กโทรฟิเรชั่นของเส้นเลือดฝอยของชิ้นส่วนดีเอ็นเอที่เกิดขึ้น การกำหนดลำดับนิวคลีโอไทด์ที่ถูกต้องสามารถทำได้โดยการอ่านด้วยตนเองของ autoradiographs หรือใช้ตัวเรียงลำดับดีเอ็นเออัตโนมัติ

การจัดลำดับยีนมีส่วนทำให้เกิดโครงการจีโนมของมนุษย์และช่วยในการทำแผนที่ของจีโนมมนุษย์ในปี 2546 ในด้านนิติวิทยาศาสตร์การจัดลำดับดีเอ็นเอช่วยให้สามารถระบุบุคคลที่แสดงลำดับ DNA ที่ไม่ซ้ำกันและระบุอาชญากรได้ ในทางการแพทย์การจัดลำดับดีเอ็นเอสามารถใช้เพื่อตรวจจับยีนที่เกี่ยวข้องกับโรคทางพันธุกรรมและโรคอื่น ๆ ค้นหายีนบกพร่องและแทนที่ด้วยยีนที่ถูกต้อง ในการเกษตรข้อมูลลำดับดีเอ็นเอของจุลินทรีย์บางชนิดถูกนำมาใช้ในการผลิตพืชดัดแปรพันธุกรรมที่มีลักษณะทางเศรษฐกิจที่ต้องการ

รูปที่ 03: ลำดับเบสของ DNA

ความแตกต่างระหว่าง PCR กับ DNA Sequencing แตกต่างกันอย่างไร?

- ความแตกต่างของบทความ Middle before Table ->

PCR และ DNA sequencing

กระบวนการ PCR สร้างสำเนาของดีเอ็นเอที่สนใจเป็นพัน ๆ ล้านฉบับ

การจัดลำดับดีเอ็นเอคือกระบวนการในการกำหนดลำดับที่แม่นยำของนิวคลีโอไทด์ในส่วนดีเอ็นเอที่กำหนด

ผลลัพธ์

PCR สร้างสำเนาของดีเอ็นเอเฉพาะส่วนเป็นจำนวนหลายพันล้านฉบับ

ผลลัพธ์นี้เป็นลำดับที่ถูกต้องของฐานในส่วนดีเอ็นเอที่เฉพาะเจาะจง การมีส่วนร่วมของ ddNTPs
PCR ไม่จำเป็นต้องใช้ ddNTPs ใช้ dNTPs
การจัดลำดับดีเอ็นเอต้องใช้ ddNTP เพื่อยุติการสร้างเส้นใย บทสรุป - PCR และ DNA Sequencing
PCR และการจัดลำดับ DNA เป็นเครื่องมือที่สำคัญมากในหลาย ๆ ด้านของชีววิทยาโมเลกุล การขยายตัวของชิ้นส่วนดีเอ็นเอจะทำโดยใช้เทคนิค PCR ในขณะที่ลำดับเบสที่ถูกต้องของ DNA fragment จะถูกกำหนดโดยลำดับดีเอ็นเอ นี่คือความแตกต่างระหว่าง PCR และลำดับดีเอ็นเอ
การอ้างอิง: 1. ปฏิกิริยาลูกโซ่โพลีเมอเรส (PCR) ศูนย์ข้อมูลเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ U. S. หอสมุดแห่งชาติแพทยศาสตร์ n. d เว็บ. 21 ก.พ. 2017

2. Shendure, Jay และ Hanlee Ji "ลำดับเบสดีเอ็นเอยุคหน้า "ข่าวธรรมชาติ Nature Publishing Group, 09 ต.ค. 2551 เว็บ 21 ก.พ. 2017

ภาพมารยphép:

1. "ขั้นตอน PCR" โดย Tinojasontran - งานของตัวเอง (โดเมนสาธารณะ) ผ่านวิกิพีเดีย: 2. "Polymerase chain reaction" โดย Enzoklop - งานของตัวเอง (CC BY-SA 3. 0) ผ่านวิกิพีเดีย: 3. "ลำดับดีเอ็นเอ" โดย Sjef - งานของตัวเอง (โดเมนสาธารณะ) ผ่านวิกิพีเดีย