Perbezaan Utama - Replikasi PCR vs DNA
Replikasi DNA adalah proses semula jadi yang berlaku pada organisma hidup. Ia melibatkan pengeluaran dua salinan yang sama dari satu molekul DNA. Replikasi DNA adalah proses pewarisan biologi yang sangat penting. Maklumat genetik disalurkan dari ibu bapa ke keturunan terutamanya kerana kemampuan replikasi DNA. Oleh itu, ia adalah proses penting yang berlaku di hampir semua organisma hidup. Proses ini berlaku secara in vivo. Walau bagaimanapun, replikasi DNA dapat dilakukan melalui kaedah in vitro juga. Polimerase Chain Reaction (PCR) adalah kaedah replikasi DNA in vitro. PCR adalah kaedah penguatan DNA yang dilakukan di makmal. Ia menghasilkan ribuan hingga berjuta-juta salinan DNA dari serpihan DNA atau gen yang berminat. Terdapat perbezaan antara replikasi DNA in vivo dan PCR. Perbezaan utama antara keduanya adalah bahawa PCR dilakukan dalam mesin PCR pada suhu yang dikekalkan untuk menghasilkan sebilangan besar salinan DNA sementara replikasi DNA berlaku di dalam badan pada suhu badan untuk menghasilkan dua salinan yang sama dari satu molekul DNA.
KANDUNGAN
1. Gambaran Keseluruhan dan Perbezaan Utama
2. Apa itu PCR
3. Apa itu Replikasi DNA
4. Persamaan Antara Replikasi PCR dan DNA
5. Perbandingan Berdampingan - Replikasi PCR vs DNA dalam Borang Jadual
6. Ringkasan
Apa itu PCR?
Polimerase Chain Reaction (PCR) adalah teknik penguatan DNA in vitro yang dilakukan secara rutin di makmal Biologi Molekul. Kaedah ini membolehkan pengeluaran ribuan hingga berjuta-juta salinan serpihan DNA yang sangat berminat. PCR diperkenalkan oleh Kary Mullis pada tahun 1980. Dalam teknik ini, fragmen DNA yang berminat dijadikan sebagai templat untuk membuat salinan. Enzim yang dipanggil Taq polymerase digunakan sebagai enzim polimerase DNA, dan akan menjadi pemangkin sintesis helai baru fragmen DNA. Primer yang terdapat dalam campuran PCR akan berfungsi sebagai titik permulaan untuk pemecahan fragmen. Pada akhir reaksi PCR, banyak salinan DNA sampel dapat diperoleh.
Semua bahan yang diperlukan untuk membuat salinan DNA dimasukkan ke dalam campuran PCR. Mereka adalah DNA sampel, polimerase DNA (Taq polymerase), primer (primer maju dan terbalik), nukleotida (blok bangunan DNA) dan penyangga. Reaksi PCR dijalankan dalam mesin PCR, dan ia harus diberi makan dengan campuran PCR yang betul dan program PCR yang betul. Sekiranya campuran reaksi dan programnya betul, ia akan menghasilkan salinan bahagian DNA yang diperlukan dari jumlah DNA yang sangat kecil.
Terdapat tiga langkah utama yang terlibat dalam reaksi PCR iaitu denaturasi, anil primer dan pemanjangan helai. Ketiga-tiga langkah ini berlaku pada tiga suhu yang berbeza. DNA wujud sebagai heliks dua helai. Dua helai diikat oleh ikatan hidrogen. Sebelum penguatan, DNA untai dua dipisahkan dengan memberikan suhu tinggi. Pada suhu tinggi, DNA untai dua terdenaturasi menjadi helai tunggal. Kemudian primer dianalisis dengan hujung serpihan yang berminat atau gen DNA. Primer adalah sekeping pendek DNA helai tunggal yang melengkapi hujung urutan sasaran. Primer maju dan mundur dianalisis dengan asas pelengkap di hujung sisi DNA sampel yang didenaturasi pada suhu penyepuhlindapan.
Apabila primer dianalisis dengan DNA, enzim Taq polymerase memulakan sintesis helai baru dengan menambahkan nukleotida yang menjadi pelengkap kepada DNA templat. Taq polymerase adalah enzim stabil panas yang diasingkan dari bakteria termofilik yang disebut Thermus aquaticus. Penyangga PCR mengekalkan keadaan optimum untuk tindakan polimerase Taq. Ketiga-tiga peringkat reaksi PCR diulang untuk menghasilkan jumlah produk PCR yang diperlukan. Pada setiap reaksi PCR, jumlah salinan DNA meningkat dua kali ganda. Oleh itu, penguatan eksponensial dapat diperhatikan dalam PCR. Produk PCR dapat diperhatikan dengan menggunakan elektroforesis gel kerana menghasilkan jumlah DNA yang dapat dilihat pada gel dan dapat disucikan untuk kajian lanjutan seperti penjujukan dll.
Gambar 01: PCR
PCR adalah alat yang berharga dalam penyelidikan perubatan dan biologi. Terutama dalam kajian forensik, PCR mempunyai nilai yang sangat besar kerana dapat memperkuat DNA untuk kajian dari sampel kecil penjenayah dan membuat profil DNA forensik. PCR digunakan secara meluas di banyak bidang biologi Molekul termasuk, genotip, pengklonan gen, pengesanan mutasi, penjujukan DNA, microarray DNA dan ujian ayah dll.
Apa itu Replikasi DNA?
Replikasi DNA merujuk kepada proses yang menghasilkan dua salinan DNA yang sama dari satu molekul DNA. Ini adalah proses penting dalam peninggalan biologi. Replikasi DNA berlaku pada semua organisma hidup. Genom sel induk harus ditiru untuk menyerahkan genom ke dalam sel anak. Proses replikasi DNA mempunyai tiga langkah utama yang disebut inisiasi, pemanjangan dan penamatan. Langkah-langkah ini dikatalisis oleh pelbagai enzim. Replikasi DNA bermula dari lokasi yang disebut asal replikasi dalam genom sel. Dalam genom, DNA wujud dalam bentuk helai dua. Kedua helai ini dipisahkan pada awal replikasi DNA, dan dilakukan oleh helikase DNA yang bergantung pada ATP. Melenyapkan DNA adalah peristiwa utama yang berlaku pada langkah permulaan. Dengan menggunakan helai DNA yang dipisahkan sebagai templat,DNA polimerase mensintesis helai pelengkap baru dari helai templat ke arah 5 'hingga 3'. Ini adalah langkah yang disebut pemanjangan. Penamatan berlaku apabila dua garpu replikasi bertemu satu sama lain di hujung kromosom ibu bapa yang bertentangan.
Gambar 02: Replikasi DNA
Selain DNA polimerase, beberapa enzim seperti DNA primase, DNA helicase, DNA ligase dan Topoisomerase terlibat dengan replikasi DNA. Ciri khas replikasi DNA in vivo ialah ia menghasilkan serpihan Okazaki. Satu helai terbentuk secara berterusan sementara yang lain terbentuk dalam kepingan kecil.
Apakah Persamaan Antara Replikasi PCR dan DNA?
- Dalam kedua-dua replikasi PCR dan DNA, DNA helai dua terpisah antara satu sama lain.
- Dalam proses replikasi PCR dan DNA, DNA disalin.
- Kedua-dua proses replikasi PCR dan DNA sangat penting.
- Dalam proses replikasi PCR dan DNA, enzim DNA polimerase terlibat.
Apakah Perbezaan Antara Replikasi PCR dan DNA?
Artikel Diff Tengah sebelum Jadual
Replikasi PCR vs DNA |
|
| PCR adalah kaedah in vitro penguatan DNA di mana ribuan hingga berjuta-juta salinan DNA dihasilkan. | Replikasi DNA adalah proses semula jadi yang menghasilkan dua salinan DNA yang sama dari satu molekul DNA. |
| Langkah-langkah | |
| PCR mempunyai tiga langkah; denaturasi, penyepuhlindapan primer dan pemanjangan helai. | Replikasi DNA mempunyai tiga langkah; permulaan, pemanjangan dan penamatan. |
| Penglibatan Primer | |
| PCR memerlukan buku asas buatan. | Replikasi DNA tidak memerlukan primer buatan. Sebilangan kecil RNA terlibat dalam replikasi DNA. |
| Penolakan Jalur Berkembar | |
| Jalur berganda dipisahkan dengan menggunakan suhu tinggi dalam PCR. | Jalur berganda dipisahkan antara satu sama lain oleh enzim DNA helikase dalam Replikasi DNA. |
| Enzim Terlibat | |
| PCR menggunakan polimerase Taq. | Replikasi DNA menggunakan polimerase DNA. |
| Suhu | |
| PCR berlaku pada tiga suhu berbeza di dalam mesin. | Replikasi DNA berlaku pada suhu badan di dalam badan organisma hidup. |
| In vivo atau In vitro | |
| PCR adalah kaedah in vitro. | Replikasi DNA adalah kaedah in vivo. |
Ringkasan - Replikasi PCR vs DNA
Replikasi DNA adalah proses menghasilkan dua salinan DNA yang sama dari satu molekul DNA. Ia berlaku pada semua organisma hidup kerana ia menawarkan kaedah memberi maklumat genetik dari ibu bapa kepada keturunan. Ia terdiri daripada tiga langkah yang dikatalisis secara enzimatik iaitu permulaan, pemanjangan dan penamatan. Replikasi DNA boleh dilakukan secara buatan di makmal. PCR adalah salah satu cara menghasilkan sebilangan besar salinan DNA dari DNA yang berminat. PCR dilakukan secara rutin di makmal biologi molekul kerana ini adalah kaedah mudah untuk menghasilkan salinan DNA. Inilah perbezaan antara replikasi PCR dan DNA.
