የቁልፍ ልዩነት - PCR vs DNA መባዛት
ዲ ኤን ኤ መባዛት በሕያዋን ፍጥረታት ውስጥ የሚከሰት ተፈጥሯዊ ሂደት ነው። የአንድ ዲኤንኤ ሞለኪውል ሁለት ተመሳሳይ ቅጂዎችን ማምረት ያካትታል. የዲኤንኤ መባዛት እጅግ በጣም ጠቃሚ የባዮሎጂካል ውርስ ሂደት ነው። የዘረመል መረጃ ከወላጅ ወደ ዘር የሚተላለፈው በዋናነት በዲኤንኤ መባዛት ችሎታ ነው። ስለዚህ, በሁሉም ህይወት ያላቸው ፍጥረታት ውስጥ የሚከሰት አስፈላጊ ሂደት ነው. ይህ ሂደት በ Vivo ውስጥ ይከሰታል. ይሁን እንጂ የዲኤንኤ መባዛት በብልቃጥ ዘዴዎችም ሊከናወን ይችላል. የፖሊሜሬዝ ሰንሰለት ምላሽ (PCR) በብልቃጥ ውስጥ የዲኤንኤ መባዛት ዘዴ አንዱ ነው። PCR በቤተ ሙከራ ውስጥ የሚሰራ የዲኤንኤ ማጉላት ዘዴ ነው።ፍላጎት ካለው የዲኤንኤ ቁርጥራጭ ወይም ጂን በሺዎች እና በሚሊዮን የሚቆጠሩ የዲ ኤን ኤ ቅጂዎችን ያዘጋጃል። በ Vivo ዲ ኤን ኤ ማባዛት እና PCR መካከል ልዩነቶች አሉ። በእነዚህ በሁለቱ መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት PCR በ PCR ማሽን ውስጥ በተጠበቀ የሙቀት መጠን የሚሰራ ሲሆን ብዙ ቁጥር ያላቸውን የዲኤንኤ ቅጂዎች ለማምረት ሲቻል የዲኤንኤ መባዛት በሰውነት ሙቀት ውስጥ በሰውነት ውስጥ የሚከሰት ሲሆን የአንድ ዲኤንኤ ሞለኪውል ሁለት ተመሳሳይ ቅጂዎች ይፈጥራል።
PCR ምንድን ነው?
Polymerase Chain Reaction (PCR) በሞለኪውላር ባዮሎጂካል ላብራቶሪዎች ውስጥ በመደበኛነት የሚሰራ የዲ ኤን ኤ ማጉላት ዘዴ ነው። ይህ ዘዴ ከሺህ እስከ በሚሊዮን የሚቆጠሩ በተለይ ፍላጎት ያለው የDNA ቁርጥራጭ ቅጂዎችን ለማምረት አስችሏል። PCR በካሪ ሙሊስ በ1980 አስተዋወቀ።በዚህ ቴክኒክ ፍላጎት ያለው የዲኤንኤ ቁራጭ ቅጂዎችን ለመስራት አብነት ሆኖ ያገለግላል። ታክ ፖሊሜሬዝ የተባለው ኢንዛይም እንደ ዲ ኤን ኤ ፖሊሜሬሴ ኢንዛይም ጥቅም ላይ ይውላል፣ እና የዲኤንኤ ቁርጥራጭ አዲስ ክሮች እንዲፈጠሩ ያደርጋል።በ PCR ድብልቅ ውስጥ ያሉ ፕሪመርሮች ለቁርስ ማራዘሚያዎች እንደ መነሻ ሆነው ይሠራሉ. በ PCR ምላሽ መጨረሻ ላይ ብዙ የናሙና ዲኤንኤ ቅጂዎች ሊገኙ ይችላሉ።
የዲኤንኤ ቅጂዎችን ለመሥራት አስፈላጊ የሆኑት ሁሉም ንጥረ ነገሮች በ PCR ድብልቅ ውስጥ ተካትተዋል። እነሱም የናሙና ዲ ኤን ኤ፣ ዲኤንኤ ፖሊመሬሴ (ታክ ፖሊመሬሴ)፣ ፕሪመር (ወደ ፊት እና ወደ ኋላ ፕሪመር)፣ ኑክሊዮታይድ (የዲኤንኤ ግንባታ ብሎኮች) እና ቋት ናቸው። የ PCR ምላሽ በ PCR ማሽን ውስጥ ይካሄዳል, እና በትክክለኛው PCR ድብልቅ እና በትክክለኛው PCR ፕሮግራም መመገብ አለበት. የምላሹ ድብልቅ እና ፕሮግራሙ ትክክል ከሆኑ፣ የሚፈለገውን መጠን የዲኤንኤ የተወሰነ ክፍል ቅጂዎች በጣም ትንሽ ከሆነ ዲኤንኤ ያወጣል።
በ PCR ምላሽ ውስጥ የተካተቱት ሶስት ዋና ዋና ደረጃዎች አሉ እነሱም denaturation፣ primer annealing እና strand extension። እነዚህ ሶስት ደረጃዎች በሦስት የተለያዩ የሙቀት መጠኖች ውስጥ ይከሰታሉ. ዲ ኤን ኤ እንደ ባለ ሁለት ገመድ ሄሊክስ አለ። ሁለት ክሮች በሃይድሮጂን ቦንዶች ተያይዘዋል. ከማጉላት በፊት, ባለ ሁለት ገመድ ዲ ኤን ኤ ከፍተኛ ሙቀት በመስጠት ይለያል.በከፍተኛ ሙቀት፣ ባለ ሁለት ገመድ ዲ ኤን ኤ ወደ ነጠላ ክሮች ተከፍሏል። ከዚያም ፕሪመርዎቹ ፍላጎት ያለው ቁርጥራጭ ወይም የዲኤንኤውን ዘረ-መል (ጅን) ከጎን ጫፍ ጫፍ ጋር ያጥላሉ። ፕሪመር ከዒላማው ቅደም ተከተል ጫፎች ጋር የሚደጋገፍ አጭር ነጠላ-ክር ያለው ዲ ኤን ኤ ነው። ወደፊት እና ተገላቢጦሽ ፕሪመርሮች ከተጨማሪ መሠረቶች ጋር በተከለከለው የናሙና ዲ ኤን ኤ ጠርዝ ጫፍ ላይ በሚያስደነግጥ የሙቀት መጠን።
ፕሪመሮች በዲኤንኤ ሲታከሉ ታክ ፖሊሜሬዝ ኢንዛይም ከአብነት ዲ ኤን ኤ ጋር ተጨማሪ የሆኑ ኑክሊዮታይዶችን በመጨመር የአዲሱን ክሮች ውህደት ይጀምራል። ታክ ፖሊሜሬዝ ቴርሞስ አኳቲከስ ከተባለው ቴርሞፊል ባክቴሪያ ተለይቶ የሚቆይ የሙቀት መጠን ያለው ኢንዛይም ነው። PCR ቋት ለTaq polymerase እርምጃ ምቹ ሁኔታዎችን ይጠብቃል። የሚፈለገውን የ PCR ምርት መጠን ለማምረት እነዚህ ሶስት የ PCR ምላሽ ደረጃዎች ይደጋገማሉ። በእያንዳንዱ PCR ምላሽ የዲኤንኤ ቅጂ ቁጥር በእጥፍ ይጨምራል። ስለዚህ, በ PCR ውስጥ ገላጭ ማጉላት ሊታይ ይችላል.የ PCR ምርት በጄል ላይ የሚታየውን የዲ ኤን ኤ መጠን ስለሚያመነጭ እና እንደ ቅደም ተከተል ወዘተ ለመሳሰሉት ጥናቶች ሊጸዳ ስለሚችል ጄል ኤሌክትሮፊዮሬሲስን በመጠቀም ሊታይ ይችላል ።
ምስል 01፡ PCR
PCR በህክምና እና ባዮሎጂካል ምርምር ውስጥ ጠቃሚ መሳሪያ ነው። በተለይም በፎረንሲክ ጥናቶች፣ PCR ከጥቃቅን ወንጀለኞች ናሙናዎች ለምርምር ዲኤንኤን በማጉላት እና የፍትህ ዲኤንኤ መገለጫዎችን ስለሚያደርግ እጅግ በጣም ጥሩ ዋጋ አለው። PCR በብዙ የሞለኪውላር ባዮሎጂ ዘርፎች በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላል፣ ጂኖታይፕ፣ ጂን ክሎኒንግ፣ ሚውቴሽን መለየት፣ የዲኤንኤ ቅደም ተከተል፣ የዲኤንኤ ማይክሮአረይ እና የአባትነት ምርመራ ወዘተ።
የዲኤንኤ መባዛት ምንድነው?
ዲ ኤን ኤ መባዛት ከአንድ የዲኤንኤ ሞለኪውል ሁለት ተመሳሳይ የዲ ኤን ኤ ቅጂዎችን የሚያመነጨውን ሂደት ያመለክታል። የባዮሎጂካል ውርስ አስፈላጊ ሂደት ነው.የዲኤንኤ መባዛት በሁሉም ህይወት ያላቸው ፍጥረታት ውስጥ ይከሰታል. ጂኖምን ወደ ሴት ልጅ ሴል ለማስረከብ የወላጅ ሴል ጂኖም መድገም አለበት። የዲኤንኤ መባዛት ሂደት መጀመር፣ ማራዘም እና መቋረጥ የተባሉ ሶስት ዋና ዋና ደረጃዎች አሉት። እነዚህ እርምጃዎች በተለያዩ ኢንዛይሞች የተከፋፈሉ ናቸው. የዲኤንኤ መባዛት የሚጀምረው በሴሎች ጂኖም ውስጥ የመባዛት መነሻ ተብሎ ከሚጠራው ቦታ ነው። በጂኖም ውስጥ፣ ዲ ኤን ኤ በድርብ-ክር መልክ አለ። እነዚህ ሁለት ክሮች በዲ ኤን ኤ መባዛት መጀመሪያ ላይ ተለያይተዋል, እና በ ATP ጥገኛ ዲ ኤን ኤ ሄሊኬዝ የተሰራ ነው. የዲ ኤን ኤ መፍታት በመነሻ ደረጃ ላይ የሚከሰት ዋናው ክስተት ነው. ዲ ኤን ኤ ፖሊመሬሴ የተነጣጠሉ የዲ ኤን ኤ ክሮች እንደ አብነት በመጠቀም አዲሱን ተጨማሪ የአብነት ክሮች ከ5' እስከ 3' አቅጣጫ ያዋህዳል። ይህ ማራዘም የሚባል ደረጃ ነው. ማቋረጡ የሚከሰተው ሁለቱ መባዛት ሹካዎች በወላጅ ክሮሞሶም ተቃራኒ ጫፍ ላይ ሲገናኙ ነው።
ምስል 02፡ የዲኤንኤ መባዛት
ከዲኤንኤ ፖሊመሬሴ በተጨማሪ በርካታ ኢንዛይሞች እንደ DNA primase፣ DNA helicase፣ DNA ligase እና Topoisomerase ከዲኤንኤ መባዛት ጋር ይሳተፋሉ። የኢንቪኦ ዲኤንኤ መባዛት ልዩ ባህሪ የኦካዛኪ ቁርጥራጮችን ይፈጥራል። አንዱ ክር ያለማቋረጥ ሲፈጠር ሌላኛው ደግሞ በትናንሽ ቁርጥራጮች ይመሰረታል።
በ PCR እና በዲኤንኤ መባዛት መካከል ያለው ተመሳሳይነት ምንድን ነው?
- በሁለቱም PCR እና ዲኤንኤ መባዛት፣ ባለ ሁለት ገመድ ዲ ኤን ኤ እርስ በርስ ተለያይቷል።
- በሁለቱም PCR እና ዲኤንኤ መባዛት ሂደቶች፣ ዲኤንኤ ይገለበጣል።
- ሁለቱም PCR እና የዲኤንኤ መባዛት ሂደቶች በጣም አስፈላጊ ናቸው።
- በሁለቱም PCR እና የዲኤንኤ መባዛት ሂደቶች፣ የዲኤንኤ ፖሊሜሬዝ ኢንዛይም ይሳተፋል።
በ PCR እና በዲኤንኤ መባዛት መካከል ያለው ልዩነት ምንድን ነው?
PCR vs DNA መባዛት |
|
| PCR ከሺህ እስከ ሚሊዮኖች የሚቆጠሩ ዲ ኤን ኤ የሚመረትበት የዲኤንኤ ማጉላት ዘዴ ነው። | ዲኤንኤ መባዛት ከአንድ የዲኤንኤ ሞለኪውል ሁለት ተመሳሳይ የዲኤንኤ ቅጂዎችን የሚያመርት ተፈጥሯዊ ሂደት ነው። |
| እርምጃዎች | |
| PCR ሶስት እርከኖች አሉት። denaturation፣ primer annealing እና strand extension. | ዲ ኤን ኤ ማባዛት ሶስት እርከኖች አሉት። ማስጀመር፣ ማራዘም እና መቋረጥ። |
| የፕሪመርስ ተሳትፎ | |
| PCR አርቲፊሻል ፕሪመር ያስፈልገዋል። | ዲኤንኤ ማባዛት ሰው ሰራሽ ፕሪመር አያስፈልግም። አጭር የአር ኤን ኤ ቁራጭ በዲኤንኤ መባዛት ውስጥ ይሳተፋል። |
| የDouble-Strands ውድቅ ማድረግ | |
| ድርብ ክሮች የሚለያዩት ከፍተኛ ሙቀት በ PCR ውስጥ ነው። | ድርብ ክሮች በዲኤንኤ መባዛት በኤንዛይም የዲ ኤን ኤ ሄሊኬዝ ይለያሉ። |
| ኢንዛይም የተካተተ | |
| PCR Taq polymerase ይጠቀማል። | ዲኤንኤ ማባዛት ዲኤንኤ ፖሊመሬሴን ይጠቀማል። |
| ሙቀት | |
| PCR በማሽን ውስጥ በሶስት የተለያዩ የሙቀት መጠኖች ይከሰታል። | ዲ ኤን ኤ መባዛት የሚከሰተው በህያው ፍጡር አካል ውስጥ ባለው የሰውነት ሙቀት ነው። |
| በ Vivo ወይም In vitro | |
| PCR in vitro ዘዴ ነው። | ዲ ኤን ኤ ማባዛት በቪቮ ዘዴ ነው። |
ማጠቃለያ - PCR vs DNA መባዛት
ዲ ኤን ኤ መባዛት ከአንድ የዲኤንኤ ሞለኪውል ሁለት ተመሳሳይ የዲኤንኤ ቅጂዎችን የማምረት ሂደት ነው። የጄኔቲክ መረጃን ከወላጅ ወደ ዘር የመስጠት ዘዴ ስለሚሰጥ በሁሉም ህይወት ያላቸው ፍጥረታት ውስጥ ይከሰታል። በውስጡም ሶስት ኢንዛይምቲክ ካታላይዝድ ደረጃዎችን ያቀፈ ሲሆን እነሱም መጀመር ፣ ማራዘም እና መቋረጥ። የዲኤንኤ ማባዛት በቤተ ሙከራ ውስጥ ሰው ሰራሽ በሆነ መንገድ ሊከናወን ይችላል። PCR ፍላጎት ካለው ዲኤንኤ ብዙ ቁጥር ያላቸውን የዲኤንኤ ቅጂዎች የማምረት አንዱ መንገድ ነው። የዲኤንኤ ቅጂዎችን ለማምረት ቀላል ዘዴ ስለሆነ PCR በመደበኛነት በሞለኪውላር ባዮሎጂካል ላቦራቶሪዎች ውስጥ ይከናወናል. ይህ በ PCR እና በዲኤንኤ መባዛት መካከል ያለው ልዩነት ነው።
