Perbedaan antara kloning gen dan PCR
Perbedaan utama - Kloning Gen vs PCR
Sintesis banyak salinan DNA dari fragmen DNA spesifik disebut amplifikasi DNA. Ada dua proses amplifikasi DNA utama yaitu kloning gen dan PCR. Perbedaan utama antara kloning gen dan PCR adalah, Kloning gen menghasilkan banyak salinan gen tertentu in vivo Dengan membangun DNA rekombinan dan tumbuh di dalam bakteri inang sementara PCR menghasilkan jutaan salinan fragmen DNA tertentu in vitro menjalani siklus denaturasi dan sintesis berulang.
ISI
1. Ikhtisar dan Perbedaan Utama
2. Apa itu kloning gen
3. Apa itu PCR
4. Perbandingan berdampingan - Kloning Gen vs PCR
5. Ringkasan
Apa itu kloning gen?
Kloning gen adalah teknik yang digunakan untuk menemukan dan melipatgandakan gen spesifik dari DNA genom yang diekstraksi dari suatu organisme melalui konstruksi DNA rekombinan. DNA genom mengandung ribuan gen berbeda yang dikodekan untuk protein. Saat DNA diekstraksi, itu mencakup semua kemungkinan gen yang dapat ditanggungnya. Teknik kloning gen telah memungkinkan deteksi gen spesifik dari total DNA. Oleh karena itu kloning gen berfungsi sebagai alat penting dalam biologi molekuler.
Membuat perpustakaan genom suatu organisme sangat penting dalam kloning gen jika tidak ada petunjuk tentang lokasi gen yang relevan dalam DNA. Perpustakaan genomik dibuat dengan menggunakan langkah -langkah berikut.
Langkah 1: Ekstraksi total DNA dari suatu organisme yang mengandung gen yang diinginkan.
Langkah 2: Pembatasan pencernaan DNA yang diekstraksi untuk menghasilkan fragmen kecil yang dapat dikelola. Langkah ini difasilitasi oleh pembatasan endonucleases.
Langkah 3: Pemilihan vektor yang sesuai dan membuka DNA vektor menggunakan endonucleases restriksi yang sama. Plasmid bakteri biasanya digunakan sebagai vektor untuk membawa DNA asing. Plasmid adalah lingkaran kecil DNA yang terletak di dalam bakteri.
Langkah 4: Menggabungkan DNA vektor dan DNA terfragmentasi untuk menghasilkan molekul DNA rekombinan. Langkah ini diatur oleh DNA ligase.
Langkah 5: Mentransfer molekul DNA rekombinan menjadi bakteri inang. Langkah ini dikenal sebagai transformasi, dan dilakukan dengan menggunakan guncangan panas.
Langkah 5: Skrining sel bakteri yang diubah pada media kultur. Populasi campuran sel inang yang ditransformasi dan tidak ditransformasi diperoleh pada akhir proses transformasi. Sebagai gen yang menarik hanya mencakup dalam sel inang yang diubah. Oleh karena itu, perlu untuk memilih sel yang diubah. Pilihan dibuat menggunakan media selektif yang mengandung antibiotik. Hanya sel yang ditransformasikan pada media skrining ini yang memungkinkan seleksi.
Langkah 6: Menumbuhkan bakteri untuk menghasilkan perpustakaan gen. Pada langkah ini, sel inang yang diubah diperkenalkan ke media kultur segar yang memberikan persyaratan pertumbuhan yang optimal. Total koloni pada pelat kultur mewakili perpustakaan genom dari organisme itu.
Langkah 7: Molekul DNA rekombinan yang mengandung gen yang menarik harus disaring dari ribuan fragmen DNA rekombinan yang dikloning. Itu dapat dicapai dengan menggunakan probe yang menandai gen spesifik atau hasil protein spesifik dari gen itu.
Setelah gen yang berkepentingan yang mengandung koloni bakteri diidentifikasi dari total koloni, dimungkinkan untuk membuat jutaan salinan plasmid rekombinan yang mengandung gen.
Kloning gen digunakan dalam membangun perpustakaan gen, menghasilkan protein khusus, vitamin, antibiotik, hormon, sekuensing dan pemetaan genom organisme, membuat banyak salinan DNA dalam forensik dll.
Figur_1: Kloning gen
Apa itu PCR?
Polymerase Chain Reaction (PCR) adalah teknik yang menghasilkan sejumlah besar salinan fragmen DNA tertentu. Amplifikasi eksponensial dari urutan DNA spesifik diperoleh oleh PCR di bawah in vitro kondisi. Teknik ini adalah alat yang sangat kuat dalam biologi molekuler karena dapat melipatgandakan sampel kecil DNA menjadi jumlah yang dapat digunakan. PCR diperkenalkan oleh Kary Mullis pada tahun 1983 dan penemuan pemenang hadiah ini menciptakan kemajuan besar dalam biologi molekuler.
Teknik PCR mengikuti reaksi PCR berulang seperti yang ditunjukkan pada Gambar 02. Satu reaksi PCR terdiri dari tiga langkah utama yang terjadi pada tiga suhu yang berbeda; Denaturing Double Stranded pada DNA di 94 0C, anil primer di 68 0Perpanjangan C dan Strand di 72 0C. Oleh karena itu, ketika PCR dilakukan, fluktuasi suhu harus sangat dipertahankan untuk replikasi yang tepat. PCR dilakukan dalam mesin PCR di dalam tabung PCR. Tabung PCR dimuat dengan campuran PCR yang benar yang mengandung DNA templat, Taq polimerase, primer, DNTP dan buffer. Denaturasi DNA sampel untai ganda menjadi DNA untai tunggal dilakukan dengan memecahkan ikatan hidrogen antara basis komplementer pada 94 - 98 0C. Kemudian untaian tunggal DNA template terpapar untuk primer. Sepasang primer (maju dan terbalik) harus disediakan, dan mereka harus termostabil untuk mentolerir suhu tinggi. Primer adalah sekuens DNA pendek terdampar tunggal yang saling melengkapi dengan ujung fragmen DNA target. Primer sintetis digunakan dalam PCR. Primer mengikat dengan basis pelengkap DNA sampel dan memulai sintesis untai baru. Langkah ini dikatalisis oleh enzim yang disebut Taq polimerase; enzim DNA polimerase termostabil yang diisolasi dari Thermus auqaticus. Saat primer dan nukleotida (blok bangunan) tersedia, Taq polimerase membangun untaian baru DNA yang saling melengkapi untuk templat DNA. Pada akhir program PCR, fragmen DNA yang diamplifikasi diamati menggunakan elektroforesis gel. Jika analisis lebih lanjut diperlukan, produk PCR dimurnikan dari gel.
PCR sangat berguna untuk mendiagnosis dan memantau penyakit genetik dan didapat, identifikasi penjahat (di bidang forensik), mempelajari struktur dan fungsi segmen DNA yang ditargetkan, pengurutan dan pemetaan genom organisme, dll. PCR telah menjadi teknik laboratorium rutin di laboratorium penelitian biologi medis dan molekuler di antara para ilmuwan karena memiliki berbagai macam aplikasi.
Figur_2: reaksi berantai polimerase
Apa perbedaan antara kloning gen dan PCR?
Kloning Gen vs PCR | |
| Kloning gen adalah proses membuat banyak salinan gen tertentu in vivo melalui DNA rekombinan dan berubah menjadi bakteri inang. | Teknik PCR menghasilkan banyak salinan dari urutan DNA tertentu in vitro Melalui siklus berulang reaksi PCR. |
| Persyaratan membangun DNA rekombinan | |
| DNA rekombinan diproduksi untuk menemukan gen. | DNA rekombinan tidak diproduksi. |
| Kebutuhan tenaga kerja | |
| Proses ini padat karya. | Tenaga kerja intensif tidak diperlukan. |
| Proses in vivo atau in vitro | |
| Konstruksi DNA rekombinan in vitro dan amplifikasi DNA adalah in vivo. | Amplifikasi DNA terjadi sepenuhnya in vitro. |
Ringkasan - Kloning Gen vs PCR
Kloning gen dan PCR adalah dua metode yang digunakan untuk amplifikasi DNA. PCR adalah in vitro Proses yang membuat banyak salinan DNA dari fragmen DNA tertentu tanpa menggunakan DNA rekombinan dan organisme inang. Kloning gen terutama in vivo Proses yang menghasilkan banyak salinan gen yang tertarik di dalam organisme inang melalui konstruksi DNA rekombinan. Inilah perbedaan antara kloning gen dan PCR.
Referensi:
1. Griffiths, Anthony JF. “Kloning gen tertentu.Analisis genetik modern. U.S. Perpustakaan Kedokteran Nasional, 01 Jan. 1999. Web. 22 Feb. 2017
2.”Reaksi Rantai Polimerase (PCR)."Informasi Nasional untuk Informasi Bioteknologi. U.S. Perpustakaan Kedokteran Nasional, N.D. Web. 22 Feb. 2017
Gambar milik:
1. “Gambar 17 01 06” oleh CNX OpenStax -(CC oleh 4.0) Via Commons Wikimedia
2. "PCR" oleh Madprime - karya sendiri (CC BY -SA 3.0) Via Commons Wikimedia
