Разница между ПЦР и репликацией ДНК

Ключевая разница - ПЦР против ДНК копирование
 

Репликация ДНК является естественным процессом, который происходит в живых организмах. Это включает производство двух идентичных копий одной молекулы ДНК. Репликация ДНК является чрезвычайно важным процессом биологического наследования. Генетическая информация передается от родителей к потомству в основном благодаря способности репликации ДНК. Следовательно, это важный процесс, который происходит почти во всех живых организмах. Этот процесс происходит в естественных условиях. Однако репликация ДНК может быть осуществлена ​​через в пробирке методы также. Полимеразная цепная реакция (ПЦР) является одним из таких в пробирке метод репликации ДНК. ПЦР - это метод амплификации ДНК, выполняемый в лабораториях. Он производит тысячи или миллионы копий ДНК из интересующего фрагмента ДНК или гена. Есть различия между в естественных условиях Репликация ДНК и ПЦР. ключевое отличие между этими двумя является то, что ПЦР проводят в машине ПЦР при поддерживаемых температурах, чтобы произвести большое количество копий ДНК, в то время как репликация ДНК происходит внутри тела при температуре тела, чтобы произвести две идентичные копии одной молекулы ДНК..

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое ПЦР
3. Что такое репликация ДНК
4. Сходство между ПЦР и репликацией ДНК
5. Сравнение бок о бок - ПЦР против репликации ДНК в табличной форме
6. Резюме

Что такое ПЦР?

Полимеразная цепная реакция (ПЦР) является в пробирке Техника амплификации ДНК, которая обычно выполняется в молекулярно-биологических лабораториях. Этот метод позволил создать тысячи или миллионы копий особенно интересного фрагмента ДНК. ПЦР была введена Кэри Маллисом в 1980 году. В этом методе интересующий фрагмент ДНК служит шаблоном для изготовления копий. Фермент, называемый Taq-полимеразой, используется в качестве фермента ДНК-полимеразы, и он будет катализировать синтез новых цепей фрагмента ДНК. Праймеры, которые находятся в смеси для ПЦР, будут служить отправными точками для удлинения фрагментов. В конце реакции ПЦР можно получить много копий образца ДНК..

Все ингредиенты, необходимые для создания копий ДНК, включены в смесь для ПЦР. Это образец ДНК, ДНК-полимераза (Taq-полимераза), праймеры (прямой и обратный праймеры), нуклеотиды (строительные блоки ДНК) и буфер. Реакция ПЦР запускается в машине ПЦР, и она должна быть снабжена правильной смесью ПЦР и правильной программой ПЦР. Если реакционная смесь и программа верны, она произведет необходимое количество копий определенного участка ДНК из очень небольшого количества ДНК..

В реакции ПЦР участвуют три основных этапа: денатурация, отжиг праймера и удлинение цепи. Эти три шага происходят при трех разных температурах. ДНК существует в виде двухцепочечной спирали. Две нити связаны водородными связями. Перед амплификацией двухцепочечную ДНК отделяют, давая высокую температуру. При высокой температуре двухцепочечная ДНК денатурируется в одноцепочечные. Затем праймеры отжигают с фланкирующими концами интересующего фрагмента или гена ДНК. Праймер представляет собой короткий кусок одноцепочечной ДНК, который комплементарен концам последовательности-мишени. Прямой и обратный праймеры отжигают с комплементарными основаниями на фланкирующих концах денатурированного образца ДНК при температуре отжига.

Когда праймеры отжигаются с ДНК, фермент Taq-полимераза инициирует синтез новых цепей путем добавления нуклеотидов, которые комплементарны матричной ДНК. Taq-полимераза представляет собой термостабильный фермент, который выделяют из термофильной бактерии, называемой Thermus aquaticus. Буфер для ПЦР поддерживает оптимальные условия для действия полимеразы Taq. Эти три стадии реакции ПЦР повторяют, чтобы получить необходимое количество продукта ПЦР. При каждой реакции ПЦР количество копий ДНК удваивается. Следовательно, экспоненциальное усиление может наблюдаться в ПЦР. Продукт ПЦР можно наблюдать с помощью гель-электрофореза, поскольку он производит видимое количество ДНК на геле, и его можно очищать для дальнейших исследований, таких как секвенирование и т. Д..

Рисунок 01: ПЦР

ПЦР является ценным инструментом в медицинских и биологических исследованиях. Особенно в криминалистических исследованиях, ПЦР имеет огромное значение, поскольку она может усиливать ДНК для исследований на крошечных образцах преступников и создавать криминалистические профили ДНК. ПЦР широко используется во многих областях молекулярной биологии, включая генотипирование, клонирование генов, обнаружение мутаций, секвенирование ДНК, ДНК-микрочипы, тестирование отцовства и т. Д..

Что такое репликация ДНК?

Репликация ДНК относится к процессу, который производит две идентичные копии ДНК из одной молекулы ДНК. Это важный процесс биологического наследования. Репликация ДНК происходит во всех живых организмах. Геном родительской клетки должен быть реплицирован, чтобы передать геном в дочернюю клетку. Процесс репликации ДНК состоит из трех основных этапов: инициации, удлинения и завершения. Эти шаги катализируются различными ферментами. Репликация ДНК начинается с места, называемого источником репликации в геноме клеток. В геноме ДНК существует в двухцепочечной форме. Эти две цепи разделяются в начале репликации ДНК, и это делается с помощью АТФ-зависимой геликазы ДНК. Разматывание ДНК является основным событием, которое происходит на этапе инициации. Используя отдельные цепи ДНК в качестве матриц, ДНК-полимераза синтезирует новые комплементарные цепи нитей матрицы в направлении от 5 'до 3'. Этот шаг называется удлинением. Завершение происходит, когда две вилки репликации встречаются друг с другом на противоположном конце родительской хромосомы.

Рисунок 02: Репликация ДНК

Кроме ДНК-полимеразы, некоторые ферменты, такие как ДНК-примаза, ДНК-геликаза, ДНК-лигаза и топоизомераза, участвуют в репликации ДНК. Особенностью репликации ДНК in vivo является то, что она продуцирует фрагменты Оказаки. Одна нить непрерывно формируется, а другая образует мелкие кусочки.

Каковы сходства между ПЦР и репликацией ДНК?

• Как при ПЦР, так и при репликации ДНК двухцепочечная ДНК отделяется друг от друга..
• Как в ПЦР, так и в процессах репликации ДНК, ДНК копируется.
• Оба процесса ПЦР и репликации ДНК действительно важны.
• Как в процессе ПЦР, так и в процессе репликации ДНК участвует фермент ДНК-полимераза.

В чем разница между ПЦР и репликацией ДНК?

ПЦР против репликации ДНК
ПЦР является в пробирке метод амплификации ДНК, в котором производятся от тысяч до миллионов копий ДНК.	Репликация ДНК - это естественный процесс, при котором из одной молекулы ДНК образуются две идентичные копии ДНК..
меры
ПЦР состоит из трех этапов; денатурация, отжиг праймера и удлинение цепи.	Репликация ДНК состоит из трех этапов; начало, удлинение и прекращение.
Участие праймеров
ПЦР нужны искусственные праймеры.	Репликация ДНК не нуждается в искусственных праймерах. Короткий фрагмент РНК участвует в репликации ДНК.
Денатурирование двойных нитей
Двойные нити разделяют, применяя высокую температуру в ПЦР.	Двойные нити отделены друг от друга ферментом ДНК-геликазой при репликации ДНК.
Фермент Вовлеченный
ПЦР использует Taq-полимеразу.	Репликация ДНК использует ДНК-полимеразу.
температура
ПЦР происходит при трех разных температурах внутри машины.	Репликация ДНК происходит при температуре тела в организме живого организма.
В естественных условиях или В пробирке
ПЦР является в пробирке метод.	Репликация ДНК является в естественных условиях метод.

Резюме - ПЦР против ДНК копирование

Репликация ДНК - это процесс производства двух идентичных копий ДНК из одной молекулы ДНК. Это происходит во всех живых организмах, так как он предлагает метод передачи генетической информации от родителей к потомству. Он состоит из трех энзиматически катализируемых стадий, а именно инициации, удлинения и прекращения. Репликация ДНК может быть выполнена искусственно в лаборатории. ПЦР является одним из способов получения большого количества копий ДНК из интересующей ДНК. ПЦР обычно проводят в молекулярно-биологических лабораториях, поскольку это простой метод получения копий ДНК. В этом разница между ПЦР и репликацией ДНК.

Ссылка:

1. «Репликация ДНК». Википедия, Фонд Викимедиа, 11 марта 2018 г. Доступно здесь
2. «Полимеразная цепная реакция (ПЦР)». Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США. Доступна здесь  
3. «Молекулярный механизм репликации ДНК». Ханская академия. Доступна здесь  

Изображение предоставлено:

1. «Полимеразная цепная реакция» Энзоклопа - собственная работа, (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia  
2. «Распределение репликации ДНК». Я, Madprime, (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia