Perbezaan Antara PCR dan DNA Sequencing

Perbezaan Utama - PCR vs DNA Sequencing
 

Pengurutan PCR dan DNA adalah dua teknik penting dalam Biologi Molekul. Reaksi Rantai Polimerase (PCR) adalah proses yang menghasilkan sejumlah besar salinan fragmen DNA. Penjujukan DNA adalah teknik yang menghasilkan urutan yang tepat dari nukleotida fragmen DNA yang diberikan. Ini adalah perbezaan utama antara pengurutan PCR dan DNA. PCR adalah salah satu langkah utama yang terlibat dalam penjujukan DNA.

KANDUNGAN
1. Gambaran Keseluruhan dan Perbezaan Utama
2. Apakah PCR
3. Apakah urutan DNA
4. Side by Side Comparison - PCR vs DNA Sequencing
5. Ringkasan

Apa itu PCR?

Reaksi Rantai Polimerase (PCR) adalah teknik penguatan DNA yang digunakan dalam Biologi Molekul. Ia menghasilkan beribu-ribu kepada jutaan salinan serpihan DNA tertentu. Kaedah ini dibangunkan oleh Kary Mullis pada tahun 1983. Dalam teknik ini, serpihan DNA yang diperkuat berfungsi sebagai templat dan enzim polimerase DNA menambah nukleotida pelengkap kepada primer yang terdapat dalam campuran PCR. Pada akhir tindak balas PCR, banyak salinan DNA sampel disintesis.

Terdapat pelbagai komponen campuran PCR, termasuk DNA, polimerase DNA (Taq polimerase), primer (ke hadapan dan sebaliknya), nukleotida (blok bangunan DNA) dan penampan. PCR berlaku di dalam mesin PCR, dan campuran PCR yang betul harus dimuatkan ke dalam mesin, dan program yang betul harus didorong. Teknik ini membolehkan penghasilan beribu-ribu kepada jutaan salinan seksyen DNA tertentu dari jumlah DNA yang sangat kecil.

Reaksi PCR berlaku dalam cara kitaran untuk menghasilkan jumlah produk PCR yang kelihatan pada gel. Terdapat tiga langkah utama yang terlibat dalam tindak balas PCR iaitu denaturation, primer penyepuhlindapan dan penyambungan sambungan seperti ditunjukkan dalam Rajah 01. Tiga langkah ini berlaku pada tiga suhu yang berbeza. DNA wujud dalam bentuk dua terkandas oleh ikatan hidrogen di antara asas pelengkap. Sebelum implikasi, DNA double stranded harus dipisahkan dari satu sama lain. Ia dilakukan dengan memberikan suhu yang tinggi. Pada suhu yang tinggi, DNA double stranded denature menjadi helai tunggal. Kemudian primer harus lebih dekat ke ujung flanking fragmen spesifik atau gen DNA. Primer adalah sejenis DNA tunggal terkandas yang melengkapi urutan urutan. Melangkah dan membalikkan pendahuluan anneal dengan asas pelengkap pada hujung flanking DNA sampel yang dinamik pada suhu penyepuhlindapan. Primer harus tahan panas. Sebaiknya primer anneal dengan DNA sampel, enzim taq polimerase memulakan sintesis helai baru dengan menambahkan nukleotida yang melengkapi dengan DNA sasaran. Taq polimerase adalah enzim stabil haba yang diasingkan daripada bakteria termofilik yang dipanggil Thermus aquaticus. Penimbal PCR mengekalkan keadaan optimum untuk tindakan taq polimerase. Tiga peringkat tindak balas PCR diulangi untuk menghasilkan jumlah produk PCR yang diperlukan. Selepas setiap reaksi PCR, bilangan salinan DNA berganda. Oleh itu, penguatan eksponen boleh dilihat dalam PCR. Produk PCR boleh diperhatikan menggunakan elektroforesis gel dan boleh disucikan untuk kajian lanjut.

Rajah 01: Langkah Utama Reaksi PCR

PCR adalah alat yang berguna dalam penyelidikan perubatan dan biologi. PCR mempunyai nilai khusus dalam sains forensik kerana ia dapat menguatkan DNA untuk kajian dari sampel kecil dari penjenayah dan membuat profil DNA forensik. PCR digunakan secara meluas dalam banyak bidang biologi molekul termasuk, genotip, kloning gen, pengesanan mutasi, penjujukan DNA, mikroarina DNA dan ujian paterniti, dan sebagainya..

Rajah 02: Reaksi Rantaian Polimerase

Apakah urutan DNA?

Penjujukan DNA adalah penentuan susunan nukleotida yang tepat - adenine, guanine, sitosin dan timin dalam fragmen DNA yang diberikan. Maklumat genetik disimpan dalam urutan DNA menggunakan urutan nukleotida yang betul. Oleh itu, mencari urutan yang tepat nukleotida dalam fragmen DNA adalah sangat penting untuk mengetahui struktur dan fungsi gen.

Protokol penjujukan DNA melibatkan proses yang berlainan. Langkah pertama adalah pengasingan DNA yang berminat atau DNA genomik organisma. Menggunakan PCR (seperti yang diterangkan di atas), rantau DNA yang dikehendaki perlu dikuatkan. Produk PCR yang diperbesarkan harus dipisahkan oleh elektroforesis gel dan disucikan. Serpihan yang telah dipertingkatkan dijadikan templat untuk penjujukan. Urutan boleh dilakukan sama ada mengikut urutan Sanger atau kaedah penjujukan throughput tinggi. Penjujukan Sanger memerlukan elektroforesis kapilari serpihan DNA yang dihasilkan. Penentuan susunan nukleotida yang betul boleh dilakukan dengan membaca manual autoradiographs atau menggunakan pengatur DNA automatik.

Penyelarasan gen menyumbang kepada projek genom Manusia dan memudahkan pemetaan genom manusia pada tahun 2003. Dalam forensik, urutan DNA membolehkan identifikasi individu yang menunjukkan urutan DNA yang unik dan mengenal pasti penjenayah. Dalam perubatan, penjujukan DNA boleh digunakan untuk mengesan gen yang bertanggungjawab untuk penyakit genetik dan lain-lain, mencari gen yang cacat dan menggantikannya dengan gen yang betul. Dalam bidang pertanian, maklumat penjujukan DNA beberapa mikroorganisma digunakan untuk menghasilkan tanaman transgenik dengan ciri-ciri ekonomi yang diingini.

Rajah 03: DNA Sequencing

Apakah perbezaan di antara PCR dan DNA Sequencing??

PCR vs DNA Sequencing
Proses PCR mencipta ribuan jutaan salinan serpihan DNA yang berminat.	Penjujukan DNA adalah proses menentukan urutan tepat nukleotida dalam fragmen DNA yang diberikan.
Hasilnya
PCR mencipta ribuan kepada berjuta-juta salinan fragmen DNA tertentu	Ini mengakibatkan urutan asas yang betul dalam fragmen DNA tertentu.
Penglibatan ddNTPs
PCR tidak memerlukan ddNTPs. Ia menggunakan dNTPs.	Penjujukan DNA memerlukan ddNTPs untuk menamatkan pembentukan strand.

Ringkasan - PCR vs DNA Sequencing

Pengurutan PCR dan DNA adalah alat yang sangat penting dalam banyak bidang dalam Biologi Molekul. Pengukuhan serpihan DNA dilakukan dengan teknik PCR manakala urutan nukleotida yang betul bagi serpihan DNA ditentukan oleh penjujukan DNA. Ini adalah perbezaan antara pengurutan PCR dan DNA.

Rujukan:
1. "Reaksi Rantai Polimerase (PCR)." Pusat Kebangsaan Maklumat Bioteknologi. Perpustakaan Perubatan Negara A.S., n.d. Web. 21 Feb. 2017.
2. Shendure, Jay, dan Hanlee Ji. "Penjujukan DNA generasi seterusnya." Berita Alam. Kumpulan Penerbitan Alam, 09 Okt. 2008. Web. 21 Feb. 2017

Image Courtesy:
1. "Langkah PCR" Oleh Tinojasontran - Kerja sendiri (Domain Awam) melalui Wikimedia Commons
2. "tindak balas rantai polimerase" Oleh Enzoklop - Kerja sendiri (CC BY-SA 3.0) melalui Wikimedia Commons
3. "Urutan DNA" oleh Sjef - Kerja sendiri (Domain Awam) melalui Wikimedia Commons