Diferencia entre la clonación de genes y la PCR
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Diferencia clave: clonación de genes frente a PCR
La síntesis de muchas copias de ADN de un fragmento de ADN específico se llama amplificación de ADN. Hay dos procesos principales de amplificación de ADN: la clonación de genes y la PCR. La diferencia clave entre la clonación de genes y la PCR es, La clonación de genes produce las copias múltiples de un gen específico. en vivo al construir un ADN recombinante y crecer dentro de una bacteria huésped mientras la PCR produce millones de copias de un fragmento de ADN específico in vitro Experimentando ciclos repetidos de desnaturalización y síntesis..
CONTENIDO
1. Resumen y diferencia clave
2. ¿Qué es la clonación de genes?
3. ¿Qué es la PCR?
4. Comparación lado a lado - clonación de genes frente a PCR
5. Resumen
¿Qué es la clonación de genes??
La clonación de genes es una técnica empleada para localizar y multiplicar un gen específico del ADN genómico extraído de un organismo mediante la construcción de ADN recombinante. El ADN genómico contiene miles de genes diferentes codificados para proteínas. Cuando se extrae el ADN, incluye todos los genes posibles que puede soportar. La técnica de clonación de genes ha permitido la detección de un gen específico del ADN total. Por lo tanto, la clonación de genes sirve como una herramienta importante en biología molecular..
La creación de una biblioteca genómica de un organismo es esencial en la clonación de genes si no hay una pista sobre la ubicación del gen relevante en el ADN. Una biblioteca genómica se realiza siguiendo los siguientes pasos..
Paso 1: Extracción del ADN total de un organismo que contiene el gen deseado.
Paso 2: Restricción de la digestión del ADN extraído para producir pequeños fragmentos manejables. Este paso es facilitado por las endonucleasas de restricción..
Paso 3: Selección de un vector adecuado y apertura del vector ADN utilizando las mismas endonucleasas de restricción. Los plásmidos bacterianos se utilizan comúnmente como vectores para transportar ADN extraño. Los plásmidos son pequeños círculos de ADN ubicados dentro de las bacterias..
Etapa 4: Combinación del vector ADN y ADN fragmentado para producir una molécula de ADN recombinante. Este paso está regido por la ADN ligasa..
Paso 5: Transferencia de moléculas de ADN recombinante en bacterias huésped. Este paso se conoce como transformación y se realiza mediante un choque térmico..
Paso 5: Cribado de células bacterianas transformadas en un medio de cultivo. Una población mixta de células huésped transformadas y no transformadas se obtiene al final del proceso de transformación. Como gen de interés se incluye solo en células hospedadoras transformadas. Por lo tanto, es necesario seleccionar las células transformadas. La selección se realiza mediante medios selectivos que contienen antibióticos. Solo las células transformadas crecen en este medio de detección que permite la selección..
Paso 6: Cultivo de bacterias para producir una genoteca. En este paso, las células huésped transformadas se introducen en medios de cultivo frescos que proporcionan requisitos de crecimiento óptimos. Las colonias totales en las placas de cultivo representan la biblioteca genómica de ese organismo.
Paso 7: La molécula de ADN recombinante que contiene el gen de interés debe analizarse a partir de miles de fragmentos clonados de ADN recombinante. Se puede lograr mediante el uso de sondas que marcan el gen específico o los resultados de la proteína específica de ese gen..
Una vez que el gen interesado que contiene la colonia bacteriana se identifica a partir de las colonias totales, es posible hacer millones de copias del plásmido recombinante que contiene el gen..
La clonación de genes se utiliza para establecer bibliotecas de genes, producir proteínas especiales, vitaminas, antibióticos, hormonas, secuenciar y mapear genomas de los organismos, hacer copias múltiples de ADN de individuos en medicina forense, etc..
Figura_1: clonación de genes
¿Qué es la PCR??
La reacción en cadena de la polimerasa (PCR) es una técnica que genera un gran número de copias de un fragmento de ADN en particular. La amplificación exponencial de una secuencia de ADN específica se obtiene por PCR bajo in vitro condiciones Esta técnica es una herramienta muy poderosa en biología molecular ya que puede multiplicar una pequeña muestra de ADN en una cantidad útil. Kary Mullis introdujo la PCR en 1983 y esta premiada invención creó un gran avance en Biología Molecular.
La técnica de PCR sigue las reacciones de PCR repetidas como se muestra en la Figura 02. Una reacción de PCR consiste en tres pasos principales que ocurren a tres temperaturas diferentes; desnaturalización de doble cadena en el ADN a 94 0C, recocido de cebadores a 68ºC. 0C y alargamiento de hebra a 72 0C. Por lo tanto, cuando se realiza la PCR, la fluctuación de la temperatura debe mantenerse altamente para una replicación adecuada. La PCR se realiza en una máquina de PCR dentro de los tubos de PCR. Los tubos de PCR se cargan con mezclas de PCR correctas que contienen ADN plantilla, polimerasa Taq, cebadores, dNTP y tampón. La desnaturalización del ADN de muestra bicatenario en ADN monocatenario se realiza rompiendo los enlaces de hidrógeno entre las bases complementarias a 94 - 98 0C. Luego se exponen cadenas simples de ADN de plantilla para los cebadores. Se debe proporcionar un par de cebadores (adelante y atrás), y deben ser termoestables para tolerar altas temperaturas. Los cebadores son secuencias cortas de ADN de una sola hebra complementarias a los extremos del fragmento de ADN diana. Los cebadores sintéticos se utilizan en la PCR. Los cebadores se unen con las bases complementarias de la muestra de ADN e inician la síntesis de una nueva cadena. Este paso es catalizado por una enzima llamada Taq polimerasa; una enzima polimerasa de ADN termoestable aislada de Thermus auqaticus. Cuando los cebadores y los nucleótidos (bloques de construcción) están disponibles, la polimerasa Taq construye la nueva cadena de ADN complementaria a la plantilla de ADN. Al final del programa de PCR, se observa un fragmento de ADN amplificado utilizando electroforesis en gel. Si se requiere un análisis adicional, el producto de la PCR se purifica del gel..
La PCR es muy útil para el diagnóstico y monitoreo de enfermedades genéticas y adquiridas, la identificación de criminales (en el campo de la medicina forense), el estudio de la estructura y la función de un segmento específico de ADN, la secuenciación y el mapeo de genomas de organismos, etc. Una técnica de laboratorio de rutina en laboratorios de investigación médica y de biología molecular entre científicos, ya que tiene una amplia variedad de aplicaciones..
Figura_2: Reacción en cadena de la polimerasa
¿Cuál es la diferencia entre la clonación de genes y la PCR??
Clonación de genes frente a PCR | |
| La clonación de genes es el proceso de hacer copias múltiples de un gen específico. en vivo A través del ADN recombinante y transformándose en una bacteria huésped.. | La técnica de PCR produce múltiples copias de una secuencia de ADN particular in vitro A través de ciclos repetidos de reacciones de PCR.. |
| Requisito de construir ADN recombinante | |
| Se produce ADN recombinante para localizar el gen.. | No se produce ADN recombinante.. |
| Necesidad de labor | |
| Este proceso es laborioso.. | No se necesita mano de obra intensiva.. |
| Proceso in vivo o in vitro | |
| La construcción de ADN recombinante es in vitro y la amplificación del ADN es en vivo. | La amplificación del ADN pasa completamente. in vitro. |
Resumen - Gen clonación vs PCR
La clonación de genes y la PCR son dos métodos utilizados para la amplificación de ADN. PCR es un in vitro Proceso que realiza múltiples copias de ADN de un fragmento de ADN particular sin utilizar ADN recombinante y un organismo huésped. La clonación de genes es principalmente una en vivo Proceso que resulta en múltiples copias de un gen interesado dentro del organismo huésped mediante la construcción de ADN recombinante. Esta es la diferencia entre la clonación de genes y la PCR..
Referencia:
1. Griffiths, Anthony JF. "La clonación de un gen específico". Análisis genético moderno. Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU., 01 de enero de 1999. Web. 22 de febrero de 2017
2. "Reacción en cadena de la polimerasa (PCR)". Centro Nacional de Información Biotecnológica. Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos, n.d. Web. 22 de febrero de 2017
Imagen de cortesía:
1. “Figura 17 01 06” Por CNX OpenStax - (CC BY 4.0) vía Commons Wikimedia
2. “PCR” por Madprime - Trabajo propio (CC BY-SA 3.0) vía Commons Wikimedia
