Perbedaan antara PCR dan sekuensing DNA

Perbedaan utama - PCR vs Sequencing DNA
 

Sequencing PCR dan DNA adalah dua teknik penting dalam biologi molekuler. Polymerase Chain Reaction (PCR) adalah proses yang menciptakan sejumlah besar salinan fragmen DNA. Urutan DNA adalah teknik yang menghasilkan urutan yang tepat dari nukleotida dari fragmen DNA yang diberikan. Ini adalah perbedaan utama antara sequencing PCR dan DNA. PCR adalah salah satu langkah utama yang terlibat dalam sekuensing DNA.

ISI
1. Ikhtisar dan Perbedaan Utama
2. Apa itu PCR
3. Apa itu sekuensing DNA
4. Perbandingan berdampingan - PCR vs DNA Sequencing
5. Ringkasan

Apa itu PCR?

Polymerase Chain Reaction (PCR) adalah teknik amplifikasi DNA yang digunakan dalam biologi molekuler. Itu menghasilkan ribuan hingga jutaan salinan fragmen DNA tertentu. Metode ini dikembangkan oleh Kary Mullis pada tahun 1983. Dalam teknik ini, fragmen DNA yang akan diperkuat berfungsi sebagai templat dan enzim DNA polimerase menambah nukleotida komplementer ke primer yang tersedia dalam campuran PCR. Pada akhir reaksi PCR, banyak salinan DNA sampel disintesis.

Ada berbagai komponen campuran PCR, termasuk DNA, DNA polimerase (Taq polimerase), primer (primer maju dan terbalik), nukleotida (blok bangunan DNA) dan buffer. PCR terjadi di dalam mesin PCR, dan campuran PCR yang benar harus dimuat ke dalam mesin, dan program yang benar harus digerakkan. Teknik ini memungkinkan produksi ribuan hingga jutaan salinan bagian DNA tertentu dari sejumlah kecil DNA.

Reaksi PCR terjadi secara siklik untuk menghasilkan jumlah produk PCR yang terlihat pada gel. Ada tiga langkah utama yang terlibat dalam reaksi PCR yaitu denaturasi, annealing primer dan ekstensi untai seperti yang ditunjukkan pada Gambar 01. Tiga langkah ini terjadi pada tiga suhu yang berbeda. DNA ada dalam bentuk untai ganda oleh ikatan hidrogen antara basis pelengkap. Sebelum implikasi, DNA untai ganda harus dipisahkan satu sama lain. Itu dilakukan dengan memberikan suhu tinggi. Pada suhu tinggi, denatur DNA untai ganda menjadi untaian tunggal. Maka primer harus lebih dekat ke ujung mengapit fragmen spesifik atau gen DNA. Primer adalah bagian pendek dari DNA untai tunggal yang melengkapi urutan target. Primer maju dan mundur Anneal dengan basis pelengkap di ujung mengapit DNA sampel terdenaturasi pada suhu anil. Primer harus tahan panas. Setelah primer dialihkan dengan DNA sampel, enzim Taq polimerase memulai sintesis untaian baru dengan menambahkan nukleotida yang melengkapi DNA target. Taq polimerase adalah enzim stabil panas yang diisolasi dari bakteri termofilik yang disebut Thermus aquaticus. PCR Buffer mempertahankan kondisi optimal untuk aksi TAQ polimerase. Tiga tahap reaksi PCR ini diulangi untuk menghasilkan jumlah produk PCR yang diperlukan. Setelah setiap reaksi PCR, jumlah salinan DNA digandakan. Oleh karena itu, amplifikasi eksponensial dapat diamati dalam PCR. Produk PCR dapat diamati menggunakan elektroforesis gel dan dapat dimurnikan untuk studi lebih lanjut.

Gambar 01: Langkah -langkah utama dari reaksi PCR

PCR adalah alat yang berharga dalam penelitian medis dan biologis. PCR memiliki nilai khusus dalam ilmu forensik karena dapat memperkuat DNA untuk studi dari sampel kecil dari para penjahat dan membuat profil DNA forensik. PCR banyak digunakan di banyak bidang biologi molekuler termasuk, genotipe, kloning gen, deteksi mutasi, sekuensing DNA, microarray DNA dan pengujian ayah, dll.

Gambar 02: Reaksi berantai polimerase

Apa itu sekuensing DNA?

Urutan DNA adalah penentuan urutan yang tepat dari nukleotida - adenin, guanin, sitosin dan timin dalam fragmen DNA yang diberikan. Informasi genetik disimpan dalam urutan DNA menggunakan urutan nukleotida yang benar. Oleh karena itu, menemukan urutan yang tepat dari nukleotida dalam fragmen DNA sangat penting untuk diketahui tentang struktur dan fungsi gen.

Protokol Sequencing DNA melibatkan proses yang berbeda. Langkah pertama adalah isolasi DNA yang tertarik atau DNA genom suatu organisme. Menggunakan PCR (seperti dijelaskan di atas), wilayah DNA yang diinginkan harus diamplifikasi. Produk PCR yang diamplifikasi harus dipisahkan oleh elektroforesis gel dan dimurnikan.  Fragmen yang diamplifikasi disajikan sebagai templat untuk diurutkan. Sequencing dapat dilakukan baik mengikuti sekuensing Sanger atau metode sekuensing throughput tinggi. Sequencing Sanger membutuhkan elektroforesis kapiler dari fragmen DNA yang dihasilkan. Penentuan urutan nukleotida yang benar dapat dilakukan dengan membaca manual autoradiograf atau menggunakan sequencer DNA otomatis.

Sequencing gen berkontribusi pada proyek genom manusia dan memfasilitasi pemetaan genom manusia pada tahun 2003. Dalam forensik, pengurutan DNA memungkinkan identifikasi individu yang menunjukkan urutan DNA yang unik dan mengidentifikasi para penjahat. Dalam kedokteran, sekuensing DNA dapat digunakan untuk mendeteksi gen yang bertanggung jawab untuk genetik dan penyakit lainnya, menemukan gen cacat dan menggantinya dengan gen yang benar. Dalam pertanian, informasi pengurutan DNA dari beberapa mikroorganisme digunakan untuk menghasilkan tanaman transgenik dengan karakteristik yang diinginkan secara ekonomi.

Gambar 03: Urutan DNA

Apa perbedaan antara sequencing PCR dan DNA?

Ringkasan -PCR vs Sequencing DNA

Sequencing PCR dan DNA adalah alat yang sangat penting di banyak bidang biologi molekuler. Amplifikasi fragmen DNA dilakukan dengan teknik PCR sedangkan urutan yang benar dari nukleotida fragmen DNA ditentukan oleh sekuensing DNA. Ini adalah perbedaan antara PCR dan sekuensing DNA.

Referensi:
1. “Reaksi Rantai Polimerase (PCR)."Informasi Nasional untuk Informasi Bioteknologi. U.S. Perpustakaan Kedokteran Nasional, N.D. Web. 21 Feb. 2017.
2. Shendure, Jay, dan Hanlee Ji. “Urutan DNA generasi berikutnya."Berita Alam. Nature Publishing Group, 09 Okt. 2008. Web. 21 Feb. 2017

Gambar milik:
1. "PCR Steps" oleh Tinojasontran - karya sendiri (domain publik) melalui Commons Wikimedia
2. "Reaksi Rantai Polimerase" oleh Enzoklop - karya sendiri (CC BY -SA 3.0) Via Commons Wikimedia
3. "Urutan DNA" oleh SJEF - karya sendiri (domain publik) melalui Commons Wikimedia