Diferencia entre PCR y secuenciación de ADN

Diferencia clave - PCR vs secuenciación de ADN
 

La PCR y la secuenciación del ADN son dos técnicas importantes en biología molecular.. La reacción en cadena de la polimerasa (PCR) es el proceso que crea un gran número de copias de un fragmento de ADN. La secuenciación del ADN es la técnica que da como resultado el orden preciso de los nucleótidos de un fragmento de ADN dado. Esta es la diferencia clave entre la PCR y la secuenciación del ADN. La PCR es uno de los principales pasos involucrados en la secuenciación del ADN..

CONTENIDO
1. Resumen y diferencia clave
2. ¿Qué es la PCR?
3. ¿Qué es la secuenciación de ADN?
4. Comparación lado a lado - PCR vs secuenciación de ADN
5. Resumen

¿Qué es la PCR??

La reacción en cadena de la polimerasa (PCR) es una técnica de amplificación de ADN utilizada en Biología Molecular. Produce miles o millones de copias de un fragmento de ADN particular. Este método fue desarrollado por Kary Mullis en 1983. En esta técnica, el fragmento de ADN a amplificar sirve como molde y la enzima ADN polimerasa agrega nucleótidos complementarios al cebador que está disponible en la mezcla de PCR. Al final de la reacción de PCR, se sintetizan muchas copias de la muestra de ADN..

Hay diferentes componentes de la mezcla de PCR, que incluyen ADN, ADN polimerasa (Taq polimerasa), cebadores (cebadores directos e inversos), nucleótidos (bloques de construcción del ADN) y un tampón. La PCR ocurre dentro de una máquina de PCR, y la mezcla de PCR correcta debe cargarse en la máquina, y el programa correcto debe ser conducido. Esta técnica permite la producción de miles o millones de copias de una sección particular de ADN a partir de una cantidad muy pequeña de ADN..

Las reacciones de PCR se producen de manera cíclica para producir la cantidad visible de productos de PCR en un gel. Hay tres pasos principales involucrados en una reacción de PCR, a saber, la desnaturalización, el recocido del cebador y la extensión de la cadena como se muestra en la Figura 01. Estos tres pasos se producen a tres temperaturas diferentes. El ADN existe en forma de doble cadena por enlaces de hidrógeno entre las bases complementarias. Antes de la implicación, el ADN de doble cadena debe separarse uno de otro. Se realiza dando una alta temperatura. A alta temperatura, el ADN de doble cadena se desnaturaliza en cadenas simples. Luego, los cebadores deben acercarse a los extremos que flanquean el fragmento específico o el gen del ADN. Primer es un fragmento corto de ADN monocatenario que es complementario de la secuencia objetivo. Los cebadores directos e inversos se hibridan con las bases complementarias en los extremos que flanquean el ADN de la muestra desnaturalizada a la temperatura de hibridación. Los imprimadores deben ser resistentes al calor. Una vez que los cebadores se complementan con la muestra de ADN, la enzima polimerasa taq inicia la síntesis de las nuevas cadenas al agregar nucleótidos que son complementarios del ADN objetivo. La polimerasa Taq es una enzima estable al calor aislada de una bacteria termófila llamada Thermus aquaticus. El tampón de PCR mantiene las condiciones óptimas para la acción de la polimerasa taq. Estas tres etapas de las reacciones de PCR se repiten para producir la cantidad requerida de producto de PCR. Después de cada reacción de PCR, el número de la copia de ADN se duplica. Por lo tanto, se puede observar una amplificación exponencial en la PCR. Los productos de PCR se pueden observar mediante electroforesis en gel y se pueden purificar para estudios adicionales.

Figura 01: Pasos principales de una reacción de PCR

La PCR es una herramienta valiosa en la investigación médica y biológica. La PCR tiene un valor especial en la ciencia forense, ya que puede amplificar el ADN para estudios a partir de pequeñas muestras de los delincuentes y crear perfiles de ADN forense. La PCR se usa ampliamente en muchas áreas de la biología molecular, incluidos los genotipos, la clonación de genes, la detección de mutaciones, la secuenciación de ADN, los microarrays de ADN y las pruebas de paternidad, etc..

Figura 02: Reacción en cadena de la polimerasa

¿Qué es la secuenciación de ADN??

La secuenciación del ADN es la determinación de un orden preciso de los nucleótidos: adenina, guanina, citosina y timina en un fragmento de ADN dado. La información genética se almacena en las secuencias de ADN utilizando el orden correcto de los nucleótidos. Por lo tanto, es muy importante conocer el orden preciso de los nucleótidos en un fragmento de ADN para conocer la estructura y función de los genes..

El protocolo de secuenciación de ADN implica diferentes procesos. El primer paso es el aislamiento del ADN interesado o ADN genómico de un organismo. Usando la PCR (como se describió anteriormente), la región deseada del ADN debe amplificarse. El producto de la PCR amplificada debe separarse por electroforesis en gel y purificarse. Los fragmentos amplificados se sirven como plantillas para la secuenciación. La secuenciación puede realizarse siguiendo la secuenciación de Sanger o mediante el método de secuenciación de alto rendimiento. La secuenciación de Sanger requiere electroforesis capilar de los fragmentos de ADN resultantes. La determinación del orden correcto de los nucleótidos se puede realizar mediante la lectura manual de autorradiografías o utilizando secuenciadores automáticos de ADN..

La secuenciación de genes contribuyó al proyecto del genoma humano y facilitó el mapeo del genoma humano en 2003. En el análisis forense, la secuenciación de ADN permitió la identificación de individuos que muestran secuencias de ADN únicas e identifican a los delincuentes. En medicina, la secuenciación de ADN se puede usar para detectar los genes responsables de las enfermedades genéticas y de otro tipo, encontrar genes defectuosos y reemplazarlos por genes correctos. En la agricultura, la información de secuenciación de ADN de algunos microorganismos se utiliza para producir cultivos transgénicos con características económicamente deseadas..

Figura 03: Secuenciación de ADN

¿Cuál es la diferencia entre la PCR y la secuenciación de ADN??

PCR vs secuenciación de ADN
El proceso de PCR crea miles de millones de copias del fragmento de ADN interesado.	La secuenciación de ADN es el proceso de determinar el orden preciso de los nucleótidos en un fragmento de ADN dado.
Salir
La PCR crea miles o millones de copias de un fragmento de ADN particular	Esto da como resultado el orden correcto de las bases en un fragmento de ADN particular.
Implicación de los ddNTPs
PCR no requiere ddNTPs. Utiliza dNTPs.	La secuenciación de ADN requiere ddNTP para terminar la formación de cadenas.

Resumen - PCR vs secuenciación de ADN

La PCR y la secuenciación de ADN son herramientas muy importantes en muchas áreas de la biología molecular. La amplificación de los fragmentos de ADN se realiza mediante la técnica de PCR, mientras que el orden correcto de los nucleótidos de un fragmento de ADN se determina mediante la secuenciación del ADN. Esta es la diferencia entre la PCR y la secuenciación del ADN..

Referencia:
1. “Reacción en cadena de la polimerasa (PCR)”. Centro Nacional de Información Biotecnológica. Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos, n.d. Web. 21 de febrero de 2017.
2. Shendure, Jay y Hanlee Ji. “Secuenciación de ADN de próxima generación”. Nature News. Nature Publishing Group, 09 de octubre de 2008. Web. 21 de febrero de 2017

Imagen de cortesía:
1. “Pasos de PCR” por Tinojasontran - Trabajo propio (Dominio público) a través de Commons Wikimedia
2. "Reacción en cadena de la polimerasa" Por Enzoklop - Trabajo propio (CC BY-SA 3.0) vía Commons Wikimedia
3. "Secuencia de ADN" Por Sjef - Trabajo propio (Dominio público) a través de Commons Wikimedia