Perbezaan Utama - Urutan PCR vs DNA
Penjujukan PCR dan DNA adalah dua teknik penting dalam Biologi Molekul. Polimerase Chain Reaction (PCR) adalah proses yang menghasilkan sebilangan besar salinan serpihan DNA. Penjujukan DNA adalah teknik yang menghasilkan susunan nukleotida tepat dari serpihan DNA yang diberikan. Ini adalah perbezaan utama antara penjujukan PCR dan DNA. PCR adalah salah satu langkah utama yang terlibat dalam penjujukan DNA.
KANDUNGAN
1. Gambaran Keseluruhan dan Perbezaan Utama
2. Apa itu PCR
3. Apa itu Urutan DNA
4. Perbandingan Berdampingan - Penjujukan PCR vs DNA
5. Ringkasan
Apa itu PCR?
Polimerase Chain Reaction (PCR) adalah teknik penguat DNA yang digunakan dalam Biologi Molekul. Ia menghasilkan ribuan hingga berjuta-juta salinan serpihan DNA tertentu. Kaedah ini dikembangkan oleh Kary Mullis pada tahun 1983. Dalam teknik ini, serpihan DNA yang akan diperkuat berfungsi sebagai templat dan enzim polimerase DNA menambah nukleotida pelengkap ke primer yang terdapat dalam campuran PCR. Pada akhir reaksi PCR, banyak salinan DNA sampel disintesis.
Terdapat komponen yang berbeza dari campuran PCR, termasuk DNA, polimerase DNA (Taq polymerase), primer (primer maju dan terbalik), nukleotida (blok bangunan DNA) dan penyangga. PCR berlaku di dalam mesin PCR, dan campuran PCR yang betul harus dimuat ke dalam mesin, dan program yang betul harus dipacu. Teknik ini membolehkan pengeluaran ribuan hingga berjuta-juta salinan bahagian DNA tertentu dari jumlah DNA yang sangat kecil.
Reaksi PCR berlaku secara siklik untuk menghasilkan jumlah produk PCR yang dapat dilihat pada gel. Terdapat tiga langkah utama yang terlibat dalam reaksi PCR iaitu denaturasi, anil primer dan pemanjangan helai seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 01. Ketiga-tiga langkah ini berlaku pada tiga suhu yang berbeza. DNA wujud dalam bentuk untaian berganda oleh ikatan hidrogen antara asas pelengkap. Sebelum implikasi, DNA untai dua harus dipisahkan antara satu sama lain. Ia dilakukan dengan memberi suhu tinggi. Pada suhu tinggi, DNA untai ganda menjadi helai tunggal. Kemudian primer harus mendekati ujung serpihan tertentu atau gen DNA. Primer adalah sekeping pendek DNA helai tunggal yang melengkapi urutan sasaran. Primer maju dan mundur dianalisis dengan asas pelengkap di hujung sisi DNA sampel yang didenaturasi pada suhu penyepuhlindapan. Primer mestilah tahan panas. Setelah primer dianalisis dengan DNA sampel, enzim taq polymerase memulakan sintesis helai baru dengan menambahkan nukleotida yang menjadi pelengkap kepada DNA sasaran. 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. Selepas setiap reaksi PCR, jumlah salinan DNA dua kali ganda. Oleh itu, penguatan eksponensial dapat diperhatikan dalam PCR. Produk PCR dapat diperhatikan menggunakan elektroforesis gel dan dapat disucikan untuk kajian selanjutnya.
Gambar 01: Langkah Utama Reaksi PCR
PCR adalah alat yang berharga dalam penyelidikan perubatan dan biologi. PCR mempunyai nilai khusus dalam sains forensik kerana dapat memperkuat DNA untuk kajian dari sampel kecil dari penjenayah dan membuat profil DNA forensik. PCR digunakan secara meluas di banyak bidang biologi molekul termasuk, genotip, pengklonan gen, pengesanan mutasi, penjujukan DNA, microarrays DNA dan ujian ayah, dll.
Rajah 02: Tindak balas Rantai Polimerase
Apakah Penjujukan DNA?
Penjujukan DNA adalah penentuan urutan nukleotida tepat - adenin, guanin, sitosin dan timin dalam serpihan DNA yang diberikan. Maklumat genetik disimpan dalam urutan DNA menggunakan urutan nukleotida yang betul. Oleh itu, mencari susunan nukleotida tepat dalam serpihan DNA sangat penting untuk mengetahui struktur dan fungsi gen.
Protokol penjujukan DNA melibatkan proses yang berbeza. Langkah pertama adalah pengasingan DNA yang berminat atau DNA genomik organisma. Dengan menggunakan PCR (seperti yang dijelaskan di atas), kawasan DNA yang diinginkan harus diperkuat. Produk PCR yang diperkuat harus dipisahkan dengan elektroforesis gel dan disucikan. Fragmen yang diperkuat dijadikan templat untuk penjujukan. Penjujukan boleh dilakukan sama ada dengan kaedah penjujukan Sanger atau kaedah penjujukan throughput tinggi. Penjujukan Sanger memerlukan elektroforesis kapilari serpihan DNA yang dihasilkan. Penentuan urutan nukleotida yang betul dapat dilakukan dengan membaca autoradiograf secara manual atau menggunakan penjujukan DNA automatik.
Penjujukan gen menyumbang kepada projek genom Manusia dan memudahkan pemetaan genom manusia pada tahun 2003. Dalam forensik, penjujukan DNA membolehkan pengenalan individu yang menunjukkan urutan DNA yang unik dan mengenal pasti penjenayah. Dalam perubatan, penjujukan DNA boleh digunakan untuk mengesan gen yang bertanggungjawab untuk genetik dan penyakit lain, mencari gen yang cacat dan menggantinya dengan gen yang betul. Dalam pertanian, maklumat penjujukan DNA beberapa mikroorganisma digunakan untuk menghasilkan tanaman transgenik dengan ciri-ciri yang diinginkan dari segi ekonomi.
Gambar 03: Penjujukan DNA
Apakah perbezaan antara PCR dan Urutan DNA?
Artikel Diff Tengah sebelum Jadual
Penjujukan PCR vs DNA |
|
| Proses PCR menghasilkan ribuan hingga berjuta-juta salinan fragmen DNA yang berminat. | Penjujukan DNA adalah proses menentukan urutan nukleotida tepat dalam serpihan DNA yang diberikan. |
| Hasil | |
| PCR menghasilkan ribuan hingga berjuta-juta salinan serpihan DNA tertentu | Ini menghasilkan susunan asas yang betul dalam serpihan DNA tertentu. |
| Penglibatan ddNTP | |
| PCR tidak memerlukan ddNTP. Ia menggunakan dNTP. | Penjujukan DNA memerlukan ddNTP untuk menghentikan pembentukan helai. |
Ringkasan - Urutan PCR vs DNA
Penjujukan PCR dan DNA adalah alat yang sangat penting dalam banyak bidang Biologi Molekul. Penguatan serpihan DNA dilakukan dengan teknik PCR sementara urutan nukleotida serpihan DNA yang betul ditentukan oleh penjujukan DNA. Ini adalah perbezaan antara penjujukan PCR dan DNA.
