Sự khác biệt giữa Gene Cloning và PCR | Gene Cloning vs PCR
Sự khác biệt chính - Gene Cloning vs PCR
Việc tổng hợp nhiều bản sao DNA từ một đoạn DNA cụ thể được gọi là sự khuếch đại DNA. Có hai quá trình khuếch đại DNA chính là nhân bản gen và PCR. Sự khác biệt chính giữa nhân bản gen và PCR là, việc nhân bản gen 999 tạo ra nhiều bản sao của một gen đặc biệt trong cơ thể bằng cách tạo DNA tái tổ hợp và phát triển bên trong vi khuẩn trong khi PCR sản xuất hàng triệu bản sao đoạn ADN đặc hiệu trong ống nghiệm trải qua các chu kỳ lặp lại của quá trình khử và tổng hợp. NỘI DUNG
1. Tổng quan và Chênh lệch khác nhau2. Gene Cloning là gì?
3. PCR là gì
4. So sánh từng bên - Gene Cloning vs PCR
5. Tóm tắt
Gene Cloning là gì?
Nhân bản vô tính gen là một kỹ thuật được sử dụng để định vị và nhân một gen cụ thể từ ADN di truyền của một sinh vật thông qua việc xây dựng ADN tái tổ hợp. ADN di truyền chứa hàng ngàn gen khác nhau được mã hoá cho protein. Khi DNA được chiết xuất, nó bao gồm tất cả các gen có thể nó có thể chịu. Kỹ thuật nhân bản gen đã cho phép phát hiện một gen cụ thể từ DNA tổng số. Do đó nhân bản gen đóng vai trò như một công cụ quan trọng trong sinh học phân tử.
Việc tạo ra một thư viện di truyền của một sinh vật là rất cần thiết trong nhân bản gen nếu không có đầu mối về vị trí của gen liên quan trong DNA. Thư viện gen được tạo ra bằng cách sử dụng các bước sau.
Bước 1:
Trích xuất tổng số DNA từ một sinh vật có chứa gen mong muốn.Bước 2:
Hạn chế sự tiêu hóa DNA đã chiết xuất để tạo ra các mảnh nhỏ có thể quản lý được. Bước này được tạo điều kiện bằng các endonucleases hạn chế. Bước 3: Chọn một vector thích hợp và mở DNA vector sử dụng cùng một endonucleases hạn chế. Các plasmid của vi khuẩn thường được sử dụng như các vectơ để mang DNA ngoại lai. Plasmid là các vòng tròn nhỏ của ADN nằm trong vi khuẩn.
Bước 4: Kết hợp DNA vec tơ và DNA phân mảnh để tạo ra phân tử ADN tái tổ hợp. Bước này được điều chỉnh bởi DNA ligase.
Bước 5:Chuyển các phân tử ADN tái tổ hợp thành vi khuẩn chủ. Bước này được gọi là chuyển đổi, và được thực hiện bằng cách sử dụng cú sốc nhiệt. Bước 5:
Kiểm tra các tế bào vi khuẩn biến đổi trên môi trường nuôi cấy. Một dân số hỗn hợp của tế bào vật chủ chuyển đổi và không chuyển đổi được thu được vào cuối quá trình chuyển đổi. Vì gen quan tâm chỉ bao gồm trong các tế bào chủ được biến đổi.Do đó, nó là cần thiết để lựa chọn các tế bào chuyển đổi. Việc lựa chọn được thực hiện bằng phương tiện chọn lọc chứa kháng sinh. Chỉ có các tế bào chuyển đổi phát triển trên môi trường sàng lọc này cho phép lựa chọn. Bước 6:
Phát triển vi khuẩn để sản xuất thư viện gien. Trong bước này, các tế bào chủ được biến đổi được đưa vào môi trường nuôi cấy tươi cung cấp các yêu cầu tăng trưởng tối ưu. Tổng số khuẩn trên các đĩa nuôi cấy đại diện cho thư viện di truyền của sinh vật đó. Bước 7:
Phân tử ADN tái tổ hợp có chứa gen cần quan tâm phải được sàng lọc từ hàng ngàn mảnh nhân bản của ADN tái tổ hợp. Nó có thể được thực hiện bằng cách sử dụng các đầu dò đánh dấu gen cụ thể hoặc các kết quả protein cụ thể từ gen đó. Một khi gen quan tâm có chứa vi khuẩn được xác định từ tổng số khuẩn lạc, có thể làm cho hàng triệu bản sao của plasmid tái tổ hợp có chứa gen.
Việc nhân bản gen được sử dụng để tạo ra các thư viện gien, tạo ra các protein đặc biệt, vitamin, kháng sinh, hormone, sắp xếp và lập bản đồ các bộ gen của các sinh vật, tạo ra nhiều bản sao DNA của các cá thể trong các trường hợp pháp lý, vv Hình 1: Gene Cloning
PCR là gì? Phản ứng chuỗi Polymerase (PCR) là một kỹ thuật tạo ra một số lượng lớn các bản sao của một đoạn DNA cụ thể. Sự khuếch đại mũ của một trình tự DNA cụ thể thu được bằng PCR dưới điều kiện
trong ống nghiệm
. Kỹ thuật này là một công cụ rất mạnh trong Sinh học phân tử vì nó có thể nhân một mẫu DNA nhỏ vào một lượng có thể sử dụng được. PCR được Kary Mullis giới thiệu vào năm 1983 và phát minh này đã tạo ra một tiến bộ to lớn trong sinh học phân tử.
Kỹ thuật PCR sau phản ứng PCR lặp lại như thể hiện trong hình 02. Một phản ứng PCR bao gồm ba bước chính xảy ra ở ba nhiệt độ khác nhau; denatura của sợi kép tại DNA ở 94
0
C, ủ ở mồi ở 68 0 C và độ dài của sợi tại 72
0 C. Do đó, khi PCR được thực hiện, nhiệt độ dao động nên được duy trì cao để nhân rộng thích hợp. PCR được thực hiện trong một máy PCR bên trong ống PCR. Các ống PCR được nạp với hỗn hợp PCR đúng với mẫu DNA, Taq polymerase, primers, dNTPs và đệm. Làm trở lại của ADN mẫu đơn kép vào ADN đơn lẻ được thực hiện bằng cách phá vỡ liên kết hydro giữa các cơ sở bổ sung ở 94-98 0 C. Sau đó các sợi đơn mẫu DNA được tiếp xúc với mồi. Cần cung cấp một cặp mồi (phía trước và ngược lại) và chúng có thể chịu được nhiệt độ cao. Primer là các chuỗi ADN ngắn đơn lẻ bị mắc kẹt bổ sung cho các đầu của đoạn DNA mục tiêu. Các mồi tổng hợp được sử dụng trong PCR. Primer kết hợp với các bazơ bổ sung của mẫu DNA và bắt đầu tổng hợp một sợi mới. Bước này được xúc tác bởi một enzyme gọi là Taq polymerase; một enzyme DNA polymerase ổn định nhiệt được phân lập từ Thermos auqaticus . Khi các primer và nucleotide (các khối xây dựng) có sẵn, Taq polymerase xây dựng chuỗi ADN mới bổ sung cho mẫu DNA.Vào cuối chương trình PCR, khuếch đại đoạn DNA được quan sát bằng điện di gel. Nếu cần phân tích thêm, sản phẩm PCR được tinh chế từ gel. PCR rất hữu ích trong chẩn đoán và giám sát bệnh di truyền và bệnh tật, xác định tội phạm (trong lĩnh vực pháp y), nghiên cứu cấu trúc và chức năng của một phân đoạn đích của DNA, sắp xếp và lập bản đồ các bộ gen của sinh vật … PCR đã trở thành một kỹ thuật phòng thí nghiệm thông thường trong các phòng thí nghiệm nghiên cứu sinh học y học và phân tử trong số các nhà khoa học vì nó có nhiều ứng dụng. Hình 2: Phản ứng Chuỗi Polymerase Khác biệt giữa Gene Cloning và PCR là gì? Điều khác biệt giữa Gene Cloning và PCR 999 Sự nhân bản gen là quá trình tạo ra nhiều bản sao của một gen đặc biệt trong cơ thể thông qua DNA tái tổ hợp và biến đổi thành một vi khuẩn chủ.
Kỹ thuật PCR tạo ra nhiều bản sao của một trình tự DNA đặc biệt
trong ống nghiệm
thông qua các chu kỳ phản ứng PCR lặp lại
Yêu cầu xây dựng DNA tái tổ hợp
DNA tái tổ hợp được sản xuất để xác định vị trí gen. |
|
| DNA tái tổ hợp không được sản xuất. Nhu cầu lao động Quá trình này đòi hỏi nhiều lao động. | Không cần đến chuyên sâu lao động. Quá trình in vivo hoặc in vitro Việc xây dựng ADN tái tổ hợp là |
| in vitro | |
| và khuếch đại DNA là | trong cơ thể |
| . | |
| Sự khuếch đại DNA xảy ra hoàn toàn | trong ống nghiệm. |
| Tóm tắt - Gene Cloning vs PCR | |
| Việc nhân bản gen và PCR là hai phương pháp được sử dụng để khuếch đại DNA. PCR là một quá trình in vitro làm nhiều bản sao của DNA của một đoạn DNA cụ thể mà không cần sử dụng ADN tái tổ hợp và một sinh vật chủ. Việc nhân bản gen chủ yếu là một quá trình trong cơ thể, kết quả là nhiều bản sao của một gen quan tâm bên trong cơ thể vật chủ thông qua việc xây dựng ADN tái tổ hợp. Đây là sự khác biệt giữa nhân bản gen và PCR. | Tài liệu tham khảo: 1. Griffiths, Anthony JF. "Nhân bản gen cụ thể. "Phân tích di truyền hiện đại. U. S. Thư viện Y học Quốc gia, 01 tháng 1 năm 1999. Web. 22 tháng 2 năm 2017 |
2. "Phản ứng chuỗi Polymerase (PCR). "Trung tâm Thông tin Công nghệ Sinh học Quốc gia. U. S. Thư viện Y khoa Quốc gia, n. d. Web. Ngày 22 tháng 2 năm 2017
Hình ảnh Nhã nhảnh: 1. "Hình 17 01 06" theo CNX OpenStax - (CC BY 4. 0) thông qua Commons Wikimedia 2. "PCR" Tác giả Madprime - Tác phẩm của chính mình (CC BY-SA 3. 0) qua Commons Wikimedia
