Pagrindinis skirtumas - PGR ir DNR replikacija
DNR replikacija yra natūralus procesas, vykstantis gyvuose organizmuose. Tai apima dviejų identiškų vienos DNR molekulės kopijų gamybą. DNR replikacija yra nepaprastai svarbus biologinio paveldėjimo procesas. Genetinė informacija iš tėvų perduodama palikuonims daugiausia dėl DNR replikacijos galimybių. Vadinasi, tai yra esminis procesas, vykstantis beveik visuose gyvuose organizmuose. Šis procesas vyksta in vivo. Tačiau DNR replikaciją galima atlikti ir in vitro metodais. Polimerazės grandininė reakcija (PGR) yra vienas iš tokių in vitro DNR replikacijos metodų. PGR yra DNR amplifikacijos metodas, atliekamas laboratorijose. Jis sukuria tūkstančius iki milijonų DNR kopijų iš susidomėjusio DNR fragmento ar geno. Yra skirtumų tarp DNR replikacijos in vivo ir PGR. Esminis skirtumas tarp šių dviejų yra tas, kad PGR atliekamas PGR aparate palaikomoje temperatūroje, kad gautų daug DNR kopijų, o kūno temperatūroje DNR replikuojama kūno viduje, kad gautųsi dvi identiškos vienos DNR molekulės kopijos.
TURINYS
1. Apžvalga ir pagrindiniai skirtumai
2. Kas yra PGR
3. Kas yra DNR replikacija
4. PGR ir DNR replikacijos panašumai
5. Šalia palyginimas - PGR ir DNR replikacija lentelių pavidalu
6. Santrauka
Kas yra PGR?
Polimerazės grandininė reakcija (PGR) yra in vitro DNR amplifikacijos technika, kuri paprastai atliekama molekulinės biologijos laboratorijose. Šis metodas leido pagaminti tūkstančius iki milijonų ypač suinteresuotų DNR fragmentų kopijų. PKR įvedė Kary Mullis 1980 m. Taikant šią techniką, susidomėjęs DNR fragmentas naudojamas kaip kopijavimo šablonas. Fermentas, vadinamas Taq polimeraze, naudojamas kaip DNR polimerazės fermentas, ir jis katalizuos naujų DNR fragmento grandinių sintezę. Gruntai, esantys PCR mišinyje, veiks kaip fragmento pratęsimo pradiniai taškai. PGR reakcijos pabaigoje galima gauti daug mėginio DNR kopijų.
Visos sudedamosios dalys, reikalingos DNR kopijoms padaryti, yra įtrauktos į PGR mišinį. Tai yra mėginio DNR, DNR polimerazė (Taq polimerazė), pradmenys (pirmyn ir atgal nukreipti pradmenys), nukleotidai (DNR statybiniai blokai) ir buferis. PGR reakcija vykdoma PGR mašinoje, ji turi būti maitinama tinkamu PGR mišiniu ir tinkama PGR programa. Jei reakcijos mišinys ir programa yra teisingi, jis iš labai mažo DNR kiekio pagamins reikiamą tam tikros DNR dalies kopijų kiekį.
Yra trys pagrindiniai PGR reakcijos etapai, būtent denatūracija, grunto atkaitinimas ir grandinės pratęsimas. Šie trys žingsniai vyksta esant trims skirtingoms temperatūroms. DNR egzistuoja kaip dviguba grandinė. Dvi sruogos yra sujungtos vandenilio jungtimis. Prieš amplifikaciją dviguba grandinė DNR atskiriama suteikiant aukštą temperatūrą. Esant aukštai temperatūrai, dvigubos grandinės DNR denatūruota į vijas. Tada pradmenys atkaitina suinteresuoto fragmento arba DNR geno šoninius galus. Primer yra trumpas vienos grandinės DNR gabalas, papildantis tikslinės sekos galus. Pirmyn ir atgal pradmenys atkaitina komplementarias bazes denatūruoto mėginio DNR šoniniuose galuose atkaitinimo temperatūroje.
Kai pradmenys atkaitinami DNR, Taq polimerazės fermentas pradeda naujų gijų sintezę, pridedant nukleotidų, kurie papildo DNR matricą. Taq polimerazė yra šilumai stabilus fermentas, išskiriamas iš termofilinės bakterijos, vadinamos Thermus aquaticus. PGR buferis palaiko optimalias Taq polimerazės veikimo sąlygas. Šie trys PGR reakcijos etapai kartojami, kad gautų reikiamą PGR produkto kiekį. Kiekvienos PGR reakcijos metu DNR kopijos skaičius padvigubėja. Taigi atliekant PGR galima pastebėti eksponentinę amplifikaciją. PGR produktą galima stebėti naudojant elektroforezę geliu, nes jis sukuria matomą DNR kiekį ant gelio ir gali būti gryninamas tolesniems tyrimams, pavyzdžiui, sekvenavimui ir kt.
01 paveikslas: PGR
PGR yra vertinga medicinos ir biologinių tyrimų priemonė. Ypač atliekant teismo ekspertizę, PGR turi didžiulę vertę, nes jis gali sustiprinti DNR tyrimams iš mažų nusikaltėlių mėginių ir sukurti teismo DNR profilius. PGR yra plačiai naudojamas daugelyje molekulinės biologijos sričių, įskaitant genotipų nustatymą, genų klonavimą, mutacijų aptikimą, DNR sekos nustatymą, DNR mikrodaleles ir tėvystės tyrimus ir kt.
Kas yra DNR replikacija?
DNR replikacija vadinama procesu, kurio metu iš vienos DNR molekulės gaunamos dvi identiškos DNR kopijos. Tai svarbus biologinio paveldėjimo procesas. DNR replikacija vyksta visuose gyvuose organizmuose. Tėvinės ląstelės genomas turėtų būti pakartotas, kad genomas būtų perduotas į dukterinę ląstelę. DNR replikacijos procesas turi tris pagrindinius etapus, vadinamus iniciacija, pailgėjimu ir nutraukimu. Šiuos veiksmus katalizuoja skirtingi fermentai. DNR replikacija prasideda nuo vietos, vadinamos replikacijos pradžia ląstelių genome. Genome DNR egzistuoja dviguba grandine. Šios dvi sruogos yra išskiriamos DNR replikacijos pradžioje, ir tai atlieka ATP priklausoma DNR helikazė. DNR išvyniojimas yra pagrindinis įvykis, įvykstantis iniciacijos etape. Naudojant atskiras DNR grandines kaip šablonus,DNR polimerazė sintetina naujas papildomas šablono sruogas 5 '- 3' kryptimi. Tai žingsnis, vadinamas pailgėjimu. Nutraukimas įvyksta, kai dvi replikacijos šakutės susitinka viena su kita priešingame tėvų chromosomos gale.
02 paveikslas: DNR replikacija
Išskyrus DNR polimerazę, DNR replikacijoje dalyvauja keli fermentai, tokie kaip DNR primazė, DNR helikazė, DNR ligazė ir topoizomerazė. Ypatinga DNR replikacijos in vivo ypatybė yra ta, kad ji gamina Okazaki fragmentus. Viena kryptis formuojama nuolat, o kita - mažais gabalėliais.
Kokie yra PGR ir DNR replikacijos panašumai?
- Atliekant PGR ir DNR replikaciją, dvigubos grandinės DNR yra atskiriamos viena nuo kitos.
- Tiek PGR, tiek DNR replikacijos procesuose DNR kopijuojama.
- Tiek PGR, tiek DNR replikacijos procesai yra tikrai svarbūs.
- Tiek PGR, tiek DNR replikacijos procesuose dalyvauja DNR polimerazės fermentas.
Koks skirtumas tarp PGR ir DNR replikacijos?
Skirtingas straipsnis viduryje prieš lentelę
PGR ir DNR replikacija |
|
| PGR yra in vitro DNR amplifikacijos metodas, kurio metu gaminama nuo tūkstančių iki milijonų DNR kopijų. | DNR replikacija yra natūralus procesas, kurio metu iš vienos DNR molekulės susidaro dvi identiškos DNR kopijos. |
| Žingsniai | |
| PGR turi tris etapus; denatūravimas, grunto atkaitinimas ir gijos pratęsimas. | DNR replikaciją sudaro trys etapai; inicijavimas, pailgėjimas ir nutraukimas. |
| Pradinukų įtraukimas | |
| PGR reikia dirbtinių pradmenų. | DNR replikacijai nereikia dirbtinių pradmenų. Trumpas RNR fragmentas dalyvauja DNR replikacijoje. |
| Dvigubų sruogų denatūravimas | |
| Dvigubos sruogos atskiriamos taikant aukštą temperatūrą PGR. | Dvigubas sruogas vienas nuo kito skiria DNR replikacijos fermentas DNR helikazė. |
| Dalyvauja fermentas | |
| PGR naudojama Taq polimerazė. | DNR replikacijai naudojama DNR polimerazė. |
| Temperatūra | |
| PGR vyksta trimis skirtingomis temperatūromis mašinos viduje. | DNR replikacija vyksta esant kūno temperatūrai gyvojo organizmo kūne. |
| In vivo arba in vitro | |
| PGR yra metodas in vitro. | DNR replikacija yra in vivo metodas. |
Santrauka - PGR ir DNR replikacija
DNR replikacija yra dviejų identiškų DNR kopijų iš vienos DNR molekulės gaminimo procesas. Jis pasitaiko visuose gyvuose organizmuose, nes jis siūlo genetinės informacijos suteikimo iš tėvų ir palikuonių metodą. Jį sudaro trys fermentiniu būdu katalizuojami etapai, būtent inicijavimas, pailgėjimas ir nutraukimas. DNR replikaciją laboratorijoje galima atlikti dirbtinai. PGR yra vienas iš būdų gaminti daugybę DNR kopijų iš suinteresuotos DNR. PGR paprastai atliekamas molekulinėse biologinėse laboratorijose, nes tai yra paprastas DNR kopijų gamybos būdas. Tai yra skirtumas tarp PGR ir DNR replikacijos.
