Gen Klonlaması ve PCR Arasındaki Fark

Anahtar Fark - Gen Klonlaması ve PCR
 

Belirli bir DNA parçasından birçok DNA kopyasının sentezine DNA amplifikasyonu denir. Gen klonlama ve PCR olmak üzere iki ana DNA amplifikasyon işlemi vardır. Gen klonlaması ve PCR arasındaki temel fark, gen klonlaması, belirli bir genin çoklu kopyalarını üretir in vivo PCR belirli bir DNA parçasının milyonlarca kopyasını üretirken, bir rekombinant DNA inşa ederek ve bir konakçı bakteri içinde büyüyerek laboratuvar ortamında tekrarlanan denatürasyon ve sentez döngüleri geçiriyor.

İÇİNDEKİLER
1. Genel Bakış ve Temel Fark
2. Gen Klonlaması nedir
3. PCR nedir
4. Yan Yana Karşılaştırma - Gen Karşılaştırması - PCR
5. Özet

Gen Klonlama Nedir?

Gen klonlaması, bir organizmanın ekstrakte edilmiş genomik DNA'sından belirli bir geni, rekombinant DNA'nın oluşturulması yoluyla bulmak ve çoğaltmak için kullanılan bir tekniktir. Genomik DNA, proteinler için kodlanmış binlerce farklı gen içerir. DNA ekstrakte edildiğinde taşıyabileceği tüm olası genleri içerir. Gen klonlama tekniği, toplam DNA'dan spesifik bir genin saptanmasını sağlamıştır. Bu nedenle gen klonlama, moleküler biyolojide önemli bir araç olarak hizmet eder.

DNA'da ilgili genin yeri hakkında hiçbir ipucu yoksa, bir organizmanın genomik bir kütüphanesinin oluşturulması, gen klonlamada önemlidir. Bir genomik kütüphane aşağıdaki adımlar kullanılarak yapılır.

Aşama 1: İstenen geni içeren bir organizmadan toplam DNA ekstraksiyonu.

Adım 2: Küçük yönetilebilir fragmanlar üretmek için ekstrakte edilen DNA'nın kısıtlama sindirimi. Bu adım kısıtlama endonükleazları ile kolaylaştırılır.

Aşama 3: Uygun bir vektörün seçimi ve aynı sınırlama endonükleazları kullanılarak vektör DNA'sının açılması. Bakteriyel plazmidler yaygın olarak yabancı DNA'yı taşımak için vektörler olarak kullanılır. Plazmidler bakteriler içinde bulunan DNA'nın küçük halkalarıdır.

4. Adım: Rekombinant DNA molekülü üretmek için vektör DNA ve parçalanmış DNA'nın birleştirilmesi. Bu adım DNA ligazı tarafından yönetilir.

Adım 5: Rekombinant DNA moleküllerinin konakçı bakterilere aktarılması. Bu adım dönüşüm olarak bilinir ve bir ısı şoku kullanılarak yapılır.

Adım 5: Dönüştürülmüş bakteriyel hücrelerin bir kültür ortamı üzerinde taranması. Dönüştürme işleminin sonunda, dönüştürülmüş ve dönüştürülmemiş konakçı hücrelerin karışık bir popülasyonu elde edilmektedir. İlgilenilen gen sadece transforme edilmiş konakçı hücreleri içerir. Bu nedenle, dönüştürülmüş hücreleri seçmek gerekir. Seçim antibiyotik içeren seçici ortam kullanılarak yapılır. Bu tarama ortamında sadece dönüştürülmüş hücreler büyür ve.

6. Adım: Gen kütüphanesi üretmek için bakterilerin yetiştirilmesi. Bu adımda, transforme edilmiş konakçı hücreler, optimum büyüme gereksinimleri sağlayan taze kültür ortamına sokulur. Kültür plakalarındaki toplam koloniler, bu organizmanın genomik kütüphanesini temsil eder.

7. Adım: İlgilenilen geni içeren rekombinant DNA molekülü, binlerce klonlanmış rekombinant DNA fragmanından taranmalıdır. Spesifik geni veya spesifik proteini işaretleyen probların kullanılmasıyla bu genden elde edilebilir..

Bakteriyel koloniyi içeren ilgili gen, toplam kolonilerden belirlendikten sonra, geni içeren rekombinant plazmidin milyonlarca kopyasını yapmak mümkündür..

Gen klonlama, gen kütüphanelerinin oluşturulmasında, özel protein, vitaminler, antibiyotikler, hormonlar üretilmesi, organizmaların genomlarının dizilenmesi ve haritalanmasında, adli tıpta bireylerin DNA'sının çoklu kopyalarının üretilmesinde kullanılır..

Şekil_1: Gen Klonlama

PCR nedir?

Polimeraz Zincir Reaksiyonu (PCR), belirli bir DNA fragmanının çok sayıda kopyasını üreten bir tekniktir. Spesifik bir DNA sekansının üstel çoğalması, PCR ile elde edilir. laboratuvar ortamında koşullar. Bu teknik, Moleküler Biyolojide çok güçlü bir araçtır, çünkü küçük bir DNA örneğini kullanılabilir bir miktarda çoğaltabilir. PCR, Kary Mullis tarafından 1983'te tanıtıldı ve bu ödüllü buluş, Moleküler Biyolojide büyük bir ilerleme yarattı.

PCR tekniği, Şekil 02'de gösterildiği gibi tekrarlanan PCR reaksiyonlarını takip eder. Bir PCR reaksiyonu, üç farklı sıcaklıkta meydana gelen üç ana aşamadan oluşur; 94'te DNA'da çift sarmalın denatürasyonu ⁰C, 68'de astarların tavlanması ⁰C ve 72'de iplikçik uzaması ⁰C. Bu nedenle, PCR gerçekleştirildiğinde, uygun replikasyon için sıcaklık dalgalanması yüksek düzeyde korunmalıdır. PCR, PCR tüpleri içindeki bir PCR makinesinde gerçekleştirilir. PCR tüpleri, şablon DNA, Taq polimeraz, primerler, dNTP'ler ve tampon içeren doğru PCR karışımları ile yüklenir. Çift sarmallı örnek DNA'nın tek sarmallı DNA'ya denatüre edilmesi, tamamlayıcı bazlar arasındaki hidrojen bağlarının 94 - 98'de kırılmasıyla yapılır. ⁰Daha sonra primerler için şablon DNA'nın tek telleri açığa çıkar. Bir çift primer (ileri ve geri) sağlanmalı ve yüksek sıcaklıkları tolere etmek için termostabil olmalıdır. Primerler, hedef DNA fragmanının uçlarını tamamlayan tek sarmallı kısa DNA dizileridir. PCR'de sentetik primerler kullanılır. Primerler örnek DNA'nın tamamlayıcı bazları ile bağlanır ve yeni bir ipliğin sentezini başlatır. Bu adım Taq polimeraz adı verilen bir enzim tarafından katalize edilir; termostabil DNA polimeraz enzimi Thermus auqaticus. Primerler ve nükleotitler (yapı taşları) mevcut olduğunda, Taq polimeraz, şablon DNA'yı tamamlayıcı yeni DNA zincirini oluşturur. PCR programının sonunda, jel elektroforezi kullanılarak amplifiye DNA fragmanı gözlenir. Daha fazla analiz gerekirse, PCR ürünü jelden saflaştırılır.

PCR, genetik ve edinsel hastalıkların teşhisi ve izlenmesi, suçluların (adli tıp alanında) tanımlanması, hedeflenen bir DNA segmentinin yapısını ve işlevini incelemek, organizmaların genomlarını sıralamak ve haritalamak için çok yararlıdır. tıbbi ve moleküler biyoloji araştırma laboratuvarlarında bilim adamları arasında çok çeşitli uygulamalara sahip olduğundan rutin bir laboratuvar tekniği.

Şekil_2: Polimeraz Zincir Reaksiyonu

Gene Cloning ve PCR arasındaki fark nedir?

Gen Klonlaması ve PCR
Gen klonlaması, belirli bir genin çoklu kopyalarını oluşturma işlemidir in vivo rekombinant DNA ile ve bir konakçı bakteriye dönüşerek.	PCR tekniği, belirli bir DNA sekansının çoklu kopyalarını üretir laboratuvar ortamında PCR reaksiyonlarının tekrarlanan döngüleri boyunca.
Rekombinant DNA İnşa Etme Gereksinimi
Geni bulmak için rekombinant DNA üretilir.	Rekombinant DNA üretilmiyor.
Emek Gereksinimi
Bu süreç emek yoğundur.	Yoğun emek gerekli değildir.
In vivo veya In vitro işlem
Rekombinant DNA'nın yapısı laboratuvar ortamında ve DNA'nın çoğalması in vivo.	DNA'nın amplifikasyonu tamamen gerçekleşir laboratuvar ortamında.

Özet - Gen Klonlaması ve PCR

Gen klonlaması ve PCR, DNA amplifikasyonu için kullanılan iki yöntemdir. PCR bir laboratuvar ortamında rekombinant DNA ve bir konakçı organizma kullanılmadan belirli bir DNA fragmanının DNA'sının çoklu kopyalarını yapan işlem. Gen klonlaması öncelikle bir in vivo işlem, rekombinant DNA'nın inşası yoluyla konakçı organizma içinde ilgili bir genin çoklu kopyalarına yol açar. Bu, Gen klonlaması ve PCR arasındaki farktır.

Referans:
1. Griffiths, Anthony JF. “Belirli Bir Geni Klonlamak.” Modern Genetik Analiz. ABD Ulusal Tıp Kütüphanesi, 01 Ocak 1999. Web. 22 Şub. 2017
2. ”Polimeraz Zincir Reaksiyonu (PCR).” Ulusal Biyoteknoloji Bilgi Merkezi. ABD Ulusal Tıp Kütüphanesi, n.d. Ağ. 22 Şub. 2017

Görünüm inceliği:
1. CNX OpenStax tarafından “Şekil 17 01 06” - (CC BY 4.0) Commons Wikimedia üzerinden
2. Madprime tarafından “PCR” - Commons Wikimedia üzerinden kendi çalışması (CC BY-SA 3.0)