ቁልፍ ልዩነት - PCR vs DNA Sequencing
PCR እና የዲኤንኤ ቅደም ተከተል በሞለኪውላር ባዮሎጂ ውስጥ ሁለት ጠቃሚ ቴክኒኮች ናቸው። የ polymerase Chain Reaction (PCR) የዲኤንኤ ቁርጥራጭ ብዙ ቅጂዎችን የሚፈጥር ሂደት ነው። የዲኤንኤ ቅደም ተከተል የአንድ የተወሰነ የዲኤንኤ ክፍልፋይ ኑክሊዮታይድ ቅደም ተከተል የሚያስገኝ ዘዴ ነው። ይህ በ PCR እና በዲኤንኤ ቅደም ተከተል መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት ነው. PCR በዲኤንኤ ቅደም ተከተል ውስጥ ከተካተቱት ዋና እርምጃዎች አንዱ ነው።
PCR ምንድን ነው?
Polymerase Chain Reaction (PCR) በሞለኪውላር ባዮሎጂ ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውል የዲኤንኤ ማጉያ ዘዴ ነው። ከሺህ እስከ ሚሊዮኖች የሚቆጠሩ የአንድ የተወሰነ የዲኤንኤ ቁራጭ ቅጂዎችን ያወጣል።ይህ ዘዴ በካሪ ሙሊስ የተዘጋጀው እ.ኤ.አ. በ PCR ምላሽ መጨረሻ፣ ብዙ የናሙና ዲ ኤን ኤ ቅጂዎች ተዋህደዋል።
የፒሲአር ድብልቅ የተለያዩ ክፍሎች አሉ እነሱም ዲ ኤን ኤ ፣ ዲ ኤን ኤ ፖሊመሬሴ (ታክ ፖሊመሬሴ) ፣ ፕሪመር (ወደፊት እና ተገላቢጦሽ ፕሪመር) ፣ ኑክሊዮታይድ (የዲኤንኤ ግንባታ ብሎኮች) እና ቋት። PCR በ PCR ማሽን ውስጥ ይከሰታል፣ እና ትክክለኛው PCR ድብልቅ ወደ ማሽኑ ውስጥ መጫን አለበት፣ እና ትክክለኛው ፕሮግራም መንዳት አለበት። ይህ ዘዴ ከሺህ እስከ ሚሊዮኖች የሚቆጠር የአንድ የተወሰነ ዲኤንኤ ክፍል ከትንሽ ዲ ኤን ኤ ለማምረት ያስችላል።
የ PCR ምላሾች የሚከሰቱት በሳይክሊካዊ መልኩ የ PCR ምርቶችን በጄል ላይ ለማምረት ነው። በ PCR ምላሽ ውስጥ ሶስት ዋና ዋና እርምጃዎች አሉ እነሱም denaturation፣ primer annealing እና strand extension በስዕል 01 ላይ እንደሚታየው።እነዚህ ሶስት እርከኖች በሦስት የተለያዩ የሙቀት መጠኖች ውስጥ ናቸው. ዲ ኤን ኤ በእጥፍ የታሰረ ቅርጽ ያለው በሃይድሮጂን ትስስር በተደጋገሙ መሠረቶች መካከል ነው። ከመተግበሩ በፊት, ባለ ሁለት ገመድ ዲ ኤን ኤ እርስ በርስ መነጣጠል አለበት. ከፍተኛ ሙቀት በመስጠት ይከናወናል. በከፍተኛ ሙቀት፣ ባለ ሁለት መስመር የዲ ኤን ኤ ዲናሬት ወደ ነጠላ ክሮች። ከዚያም ፕሪመርዎቹ ወደ ልዩ ቁርጥራጭ ወይም የዲኤንኤው ዘረ-መል (ጅን) ጎን ለጎን ወደሚገኙ ጫፎች መቅረብ አለባቸው። ፕሪመር ከዒላማው ቅደም ተከተል ጋር የሚጣጣም አጭር ነጠላ-ክር ያለው ዲ ኤን ኤ ነው። ወደ ፊት እና ተገላቢጦሽ ፕሪመርሮች ከተጨማሪ መሠረቶች ጋር በተጣበቀ የናሙና ዲ ኤን ኤ በኩል በሚዘገይ የሙቀት መጠን። ፕሪመርሮች ሙቀትን መቋቋም የሚችሉ መሆን አለባቸው. አንድ ጊዜ ፕሪመርስ በናሙና ዲ ኤን ኤ ከቀለጠ፣ taq polymerase ኢንዛይም ከተፈለገው ዲ ኤን ኤ ጋር ተጨማሪ ኑክሊዮታይዶችን በመጨመር የአዲሱን ክሮች ውህደት ይጀምራል። ታክ ፖሊሜሬዝ ቴርሞስ አኳቲከስ ከተባለው ቴርሞፊል ባክቴሪያ ተለይቶ የሚቆይ የሙቀት መጠን ያለው ኢንዛይም ነው። PCR ቋት ለ taq polymerase እርምጃ ምቹ ሁኔታዎችን ይጠብቃል።የሚፈለገውን የ PCR ምርት መጠን ለማምረት እነዚህ ሶስት የ PCR ግብረመልሶች ይደጋገማሉ። ከእያንዳንዱ PCR ምላሽ በኋላ የዲኤንኤው ቅጂ ቁጥር በእጥፍ ይጨምራል. ስለዚህ, በ PCR ውስጥ ገላጭ ማጉላት ሊታይ ይችላል. የ PCR ምርቶች ጄል ኤሌክትሮፊዮራይዝስ በመጠቀም ሊታዩ ይችላሉ እና ለቀጣይ ጥናቶች ሊጠሩ ይችላሉ።
ስእል 01፡ የ PCR ምላሽ ዋና ዋና ደረጃዎች
PCR በህክምና እና ባዮሎጂካል ምርምር ውስጥ ጠቃሚ መሳሪያ ነው። PCR በወንጀለኞች ከሚገኙት ጥቃቅን ናሙናዎች ዲኤንኤን በማጉላት እና የፎረንሲክ ዲኤንኤ መገለጫዎችን ስለሚያደርግ በፎረንሲክ ሳይንስ ልዩ ዋጋ አለው። PCR በብዙ የሞለኪውላር ባዮሎጂ ዘርፎች በስፋት ጥቅም ላይ ይውላል፣ ጂኖታይፕ፣ ጂን ክሎኒንግ፣ ሚውቴሽን መለየት፣ የዲኤንኤ ቅደም ተከተል፣ የዲኤንኤ ማይክሮአረይ እና የአባትነት ምርመራ፣ ወዘተ.
ምስል 02፡ የፖሊሜሬሴ ሰንሰለት ምላሽ
የዲኤንኤ ቅደም ተከተል ምንድን ነው?
የዲኤንኤ ቅደም ተከተል የኑክሊዮታይድ ቅደም ተከተል መወሰን ነው - አዴኒን ፣ጓኒን ፣ሳይቶሲን እና ቲሚን በተወሰነ የዲኤንኤ ቁራጭ። ትክክለኛውን የኑክሊዮታይድ ቅደም ተከተል በመጠቀም የዘረመል መረጃ በዲ ኤን ኤ ውስጥ ይከማቻል። ስለዚህ የኑክሊዮታይድ ቅደም ተከተል በዲ ኤን ኤ ቁራጭ ውስጥ ማግኘት ስለ ጂኖች አወቃቀሩ እና ተግባር ማወቅ በጣም አስፈላጊ ነው።
የዲኤንኤ ቅደም ተከተል ፕሮቶኮል የተለያዩ ሂደቶችን ያካትታል። የመጀመሪያው እርምጃ ፍላጎት ያለው ዲ ኤን ኤ ወይም የአንድ አካል ጂኖም ዲ ኤን ኤ ማግለል ነው። PCR ን በመጠቀም (ከላይ እንደተገለፀው) የሚፈለገው የዲ ኤን ኤ ክልል ማጉላት አለበት። የተጨመረው PCR ምርት በጄል ኤሌክትሮፊዮራይዝስ መለየት እና ማጽዳት አለበት. የተስተካከሉ ቁርጥራጮች ለቅደም ተከተል እንደ አብነት ያገለግላሉ።ቅደም ተከተል የሳንገር ቅደም ተከተል ወይም ከፍተኛ የውጤት ቅደም ተከተል ዘዴን በመከተል ሊከናወን ይችላል. የሳንገር ቅደም ተከተል የዲ ኤን ኤ ቁርጥራጮችን (capillary electrophoresis) ያስፈልገዋል። ትክክለኛውን የኑክሊዮታይድ ቅደም ተከተል መወሰን የራስ-ራዲዮግራፎችን በእጅ በማንበብ ወይም አውቶማቲክ የዲኤንኤ ተከታታዮችን በመጠቀም ሊከናወን ይችላል።
የጂን ቅደም ተከተል ለሂዩማን ጂኖም ፕሮጀክት አስተዋፅዖ አድርጓል እና በ2003 የሰውን ጂኖም ካርታ አመቻችቷል።በፎረንሲክስ የዲኤንኤ ቅደም ተከተል ልዩ የዲኤንኤ ቅደም ተከተሎችን የሚያሳዩ እና ወንጀለኞችን የሚለዩ ግለሰቦችን መለየት አስችሏል። በሕክምና ውስጥ የዲኤንኤ ቅደም ተከተል ለጄኔቲክ እና ለሌሎች በሽታዎች ተጠያቂ የሆኑትን ጂኖች ለመለየት, ጉድለት ያለባቸውን ጂኖች ለማግኘት እና በትክክለኛ ጂኖች ለመተካት ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል. በግብርና ውስጥ የአንዳንድ ረቂቅ ተሕዋስያን የዲኤንኤ ቅደም ተከተል መረጃ ትራንስጂኒክ ሰብሎችን በኢኮኖሚያዊ ተፈላጊ ባህሪያት ለማምረት ያገለግላል።
ስእል 03፡ የዲኤንኤ ቅደም ተከተል
በ PCR እና በDNA Sequencing መካከል ያለው ልዩነት ምንድን ነው?
PCR vs DNA Sequencing |
|
| የ PCR ሂደት ከሺዎች እስከ ሚሊዮኖች የሚቆጠሩ የፍላጎት የDNA ቁራጭ ቅጂዎችን ይፈጥራል። | የዲ ኤን ኤ ቅደም ተከተል በተወሰነ የዲኤንኤ ቁራጭ ውስጥ የኑክሊዮታይድ ቅደም ተከተል የመወሰን ሂደት ነው። |
| ውጤት | |
| PCR ከሺህ እስከ ሚሊዮኖች የሚቆጠሩ የአንድ የተወሰነ የDNA ቁርጥራጭ ይፈጥራል። | ይህ በተወሰነ የዲኤንኤ ቁራጭ ውስጥ የሚገኙትን የመሠረቶቹን ትክክለኛ ቅደም ተከተል ያስከትላል። |
| የዲኤንቲፒዎች ተሳትፎ | |
| PCR ddNTPs አያስፈልገውም። ዲኤንቲፒዎችን ይጠቀማል። | የዲ ኤን ኤ ቅደም ተከተል የ strand ምስረታን ለማቋረጥ ddNTP ያስፈልገዋል። |
ማጠቃለያ - PCR vs DNA Sequencing
PCR እና የዲኤንኤ ቅደም ተከተል በብዙ የሞለኪውላር ባዮሎጂ አካባቢዎች በጣም አስፈላጊ መሳሪያዎች ናቸው። የዲኤንኤ ቁርጥራጮችን ማጉላት የሚከናወነው በ PCR ቴክኒክ ሲሆን የዲኤንኤ ክፍልፋይ ኑክሊዮታይዶች ትክክለኛ ቅደም ተከተል የሚወሰነው በዲኤንኤ ቅደም ተከተል ነው። ይህ በ PCR እና በዲኤንኤ ቅደም ተከተል መካከል ያለው ልዩነት ነው።
