Asosiy farq – PCR va DNK replikatsiyasi
DNK replikatsiyasi tirik organizmlarda sodir boʻladigan tabiiy jarayondir. Bu bitta DNK molekulasining ikkita bir xil nusxasini ishlab chiqarishni o'z ichiga oladi. DNK replikatsiyasi biologik merosning juda muhim jarayonidir. Genetik ma'lumot ota-onadan avlodga asosan DNK replikatsiyasi qobiliyati tufayli o'tadi. Demak, bu deyarli barcha tirik organizmlarda sodir bo'ladigan muhim jarayon. Bu jarayon in vivo sodir bo'ladi. Biroq, DNK replikatsiyasi in vitro usullari bilan ham amalga oshirilishi mumkin. Polimeraza zanjiri reaktsiyasi (PCR) DNK replikatsiyasining in vitro usullaridan biridir. PCR laboratoriyalarda amalga oshiriladigan DNKni kuchaytirish usulidir. U qiziqqan DNK fragmenti yoki genidan minglab millionlab DNK nusxalarini ishlab chiqaradi. In vivo DNK replikatsiyasi va PCR o'rtasida farqlar mavjud. Bu ikkalasining asosiy farqi shundaki, PCR DNKning ko'p sonli nusxalarini ishlab chiqarish uchun belgilangan haroratda PCR mashinasida amalga oshiriladi, DNK replikatsiyasi esa tana haroratida tanada sodir bo'lib, bitta DNK molekulasining ikkita bir xil nusxasini hosil qiladi.
PCR nima?
Polimeraza zanjiri reaktsiyasi (PCR) molekulyar biologik laboratoriyalarda muntazam ravishda amalga oshiriladigan in vitro DNKni kuchaytirish usulidir. Bu usul ayniqsa qiziqqan DNK fragmentining minglab millionlab nusxalarini ishlab chiqarish imkonini berdi. PCR 1980 yilda Kari Mullis tomonidan kiritilgan. Ushbu texnikada DNKning qiziq bo'lgan qismi nusxalarini yaratish uchun shablon sifatida xizmat qiladi. Taq polimeraza deb ataladigan ferment DNK polimeraza fermenti sifatida ishlatiladi va u DNK fragmentining yangi zanjirlarini sintezini katalizlaydi. PCR aralashmasidagi primerlar fragment kengaytmalari uchun boshlang'ich nuqta sifatida ishlaydi. PCR reaktsiyasi oxirida DNK namunasining ko'p nusxalarini olish mumkin.
DNK nusxalarini yaratish uchun zarur bo'lgan barcha ingredientlar PCR aralashmasiga kiritilgan. Bular DNK namunasi, DNK polimeraza (Taq polimeraza), primerlar (oldinga va teskari primerlar), nukleotidlar (DNKning qurilish bloklari) va bufer. PCR reaktsiyasi PCR mashinasida amalga oshiriladi va u to'g'ri PCR aralashmasi va to'g'ri PCR dasturi bilan oziqlanishi kerak. Agar reaksiya aralashmasi va dastur toʻgʻri boʻlsa, u juda oz miqdordagi DNKdan DNKning maʼlum bir qismining kerakli miqdordagi nusxalarini hosil qiladi.
PZR reaktsiyasida uchta asosiy bosqich mavjud: denaturatsiya, primerni yumshatish va ipni kengaytirish. Ushbu uch bosqich uch xil haroratda sodir bo'ladi. DNK ikki zanjirli spiral shaklida mavjud. Ikki ip vodorod bog'lari bilan bog'langan. Amplifikatsiyadan oldin yuqori haroratni berish orqali ikki zanjirli DNK ajratiladi. Yuqori haroratda ikki zanjirli DNK bitta zanjirga denaturatsiya qilinadi. Keyin primerlar DNK geni yoki qiziq bo'lgan fragmentning yon tomonlari bilan tavlanadi. Primer - bu maqsadli ketma-ketlikning uchlarini to'ldiruvchi bir ipli DNKning qisqa qismi. Oldinga va teskari primerlar tavlanish haroratida denatüratsiyalangan DNK namunasining yon tomonlaridagi qo‘shimcha asoslar bilan tavlanadi.
Primerlar DNK bilan tavlanganda, Taq polimeraza fermenti DNK shablonini to'ldiruvchi nukleotidlarni qo'shish orqali yangi zanjirlar sintezini boshlaydi. Taq polimeraza - termofil bakteriyadan ajratilgan issiqlik barqaror fermenti Thermus aquaticus. PCR buferi Taq polimeraza ta'siri uchun optimal sharoitlarni saqlaydi. PCR reaktsiyasining ushbu uch bosqichi PCR mahsulotining kerakli miqdorini ishlab chiqarish uchun takrorlanadi. Har bir PCR reaktsiyasida DNK nusxasi soni ikki baravar ko'payadi. Demak, PCRda eksponensial kuchaytirish kuzatilishi mumkin. PCR mahsulotini gel elektroforezi yordamida kuzatish mumkin, chunki u jelda ko'rinadigan DNK miqdorini hosil qiladi va uni ketma-ketlik va boshqalar kabi keyingi tadqiqotlar uchun tozalash mumkin.
01-rasm: PCR
PCR tibbiy va biologik tadqiqotlarda qimmatli vositadir. Ayniqsa, sud-tibbiyot tadqiqotlarida PCR juda katta ahamiyatga ega, chunki u jinoyatchilarning kichik namunalarini o'rganish uchun DNKni kuchaytirishi va sud DNK profillarini yaratishi mumkin. PCR molekulyar biologiyaning ko'plab sohalarida keng qo'llaniladi, jumladan, genotiplash, genlarni klonlash, mutatsiyalarni aniqlash, DNK ketma-ketligi, DNK mikromassivlari va otalikni tekshirish va hokazo.
DNK replikatsiyasi nima?
DNK replikatsiyasi bir DNK molekulasidan ikkita bir xil DNK nusxasini hosil qiluvchi jarayonga aytiladi. Bu biologik merosning muhim jarayonidir. DNK replikatsiyasi barcha tirik organizmlarda sodir bo'ladi. Genomni qiz hujayraga topshirish uchun ona hujayraning genomi replikatsiya qilinishi kerak. DNK replikatsiyasi jarayoni boshlang'ich, cho'zilish va tugatish deb ataladigan uchta asosiy bosqichdan iborat. Bu bosqichlar turli fermentlar tomonidan katalizlanadi. DNK replikatsiyasi hujayralar genomidagi replikatsiya kelib chiqishi deb ataladigan joydan boshlanadi. Genomda DNK ikki zanjirli shaklda mavjud. Bu ikki ip DNK replikatsiyasining boshida ajratiladi va bu ATPga bog'liq DNK helikazasi tomonidan amalga oshiriladi. DNKning ochilishi boshlang'ich bosqichida sodir bo'ladigan asosiy hodisadir. Ajratilgan DNK iplarini shablon sifatida ishlatib, DNK polimeraza shablon iplarining yangi qo'shimcha iplarini 5' dan 3'gacha bo'lgan yo'nalishda sintez qiladi. Bu cho'zilish deb ataladigan bosqichdir. Tugatish ikkita replikatsiya vilkalari ota-ona xromosomasining qarama-qarshi uchida bir-biri bilan uchrashganda sodir bo'ladi.
02-rasm: DNK replikatsiyasi
DNK polimerazasidan tashqari, DNK primazasi, DNK helikaza, DNK ligaza va Topoizomeraz kabi bir qancha fermentlar DNK replikatsiyasida ishtirok etadi. In vivo DNK replikatsiyasining o'ziga xos xususiyati shundaki, u Okazaki fragmentlarini ishlab chiqaradi. Bir ip uzluksiz shakllanadi, ikkinchisi esa mayda bo'laklarga bo'linadi.
PCR va DNK replikatsiyasi oʻrtasidagi oʻxshashliklar qanday?
- PZR va DNK replikatsiyasida ikki zanjirli DNK bir-biridan ajratiladi.
- PZR va DNK replikatsiya jarayonlarida DNK nusxalanadi.
- Ham PCR, ham DNK replikatsiya jarayonlari juda muhim.
- PZR va DNK replikatsiya jarayonlarida DNK polimeraza fermenti ishtirok etadi.
PCR va DNK replikatsiyasi oʻrtasidagi farq nima?
PCR va DNK replikatsiyasi |
|
| PCR DNKni kuchaytirishning in vitro usuli boʻlib, unda minglab millionlab DNK nusxalari ishlab chiqariladi. | DNK replikatsiyasi - bu bitta DNK molekulasidan ikkita bir xil DNK nusxasini hosil qiluvchi tabiiy jarayon. |
| Qadamlar | |
| PCR uch bosqichdan iborat; denatürasyon, primerni yumshatish va ipni kengaytirish. | DNK replikatsiyasi uch bosqichdan iborat; boshlash, cho'zilish va tugatish. |
| Astarlar ishtiroki | |
| PCR uchun sun'iy primerlar kerak. | DNK replikatsiyasi uchun sun'iy primerlar kerak emas. RNKning qisqa qismi DNK replikatsiyasida ishtirok etadi. |
| Ikki iplarning denaturatsiyasi | |
| Ikki iplar PCRda yuqori haroratni qo'llash orqali ajratiladi. | Ikki qatorlar DNK replikatsiyasida DNK helikaz fermenti bilan bir-biridan ajratiladi. |
| Ferment ishtirok etdi | |
| PCR Taq polimerazadan foydalanadi. | DNK replikatsiyasi DNK polimerazadan foydalanadi. |
| Harorat | |
| PCR mashina ichida uch xil haroratda sodir boʻladi. | DNK replikatsiyasi tirik organizm tanasida tana haroratida sodir bo'ladi. |
| In vivo yoki In vitro | |
| PCR bu in vitro usuli. | DNK replikatsiyasi in vivo usuli hisoblanadi. |
Xulosa – PCR va DNK replikatsiyasi
DNK replikatsiyasi - bu bitta DNK molekulasidan ikkita bir xil DNK nusxasini yaratish jarayoni. Bu barcha tirik organizmlarda uchraydi, chunki u genetik ma'lumotni ota-onadan avlodga berish usulini taklif qiladi. U uchta fermentativ katalizlangan bosqichdan, ya'ni boshlash, cho'zilish va tugatishdan iborat. DNK replikatsiyasi laboratoriyada sun'iy ravishda amalga oshirilishi mumkin. PCR - bu qiziqqan DNKdan ko'p sonli DNK nusxalarini ishlab chiqarishning bir usuli. PCR muntazam ravishda molekulyar biologik laboratoriyalarda amalga oshiriladi, chunki bu DNK nusxalarini ishlab chiqarishning oson usuli. Bu PCR va DNK replikatsiyasi o'rtasidagi farq.
