Diferencia entre PCR y replicación de ADN

Diferencia clave - PCR vs ADN Replicación
 

La replicación del ADN es un proceso natural que ocurre en los organismos vivos. Implica la producción de dos copias idénticas de una molécula de ADN. La replicación del ADN es un proceso extremadamente importante de herencia biológica. La información genética se transmite de padres a hijos principalmente debido a la capacidad de replicación del ADN. Por lo tanto, es un proceso esencial que ocurre en casi todos los organismos vivos. Este proceso se produce en vivo. Sin embargo, la replicación del ADN se puede hacer a través de in vitro métodos también. La reacción en cadena de la polimerasa (PCR) es una de esas in vitro Método de replicación del ADN. La PCR es un método de amplificación de ADN realizado en laboratorios. Produce miles o millones de copias de ADN de un fragmento de ADN interesado o un gen. Hay diferencias entre en vivo Replicación del ADN y PCR. los diferencia clave entre estos dos es que La PCR se realiza en una máquina de PCR a temperaturas mantenidas para producir un gran número de copias de ADN, mientras que la replicación de ADN ocurre dentro del cuerpo a temperatura corporal para producir dos copias idénticas de una sola molécula de ADN.

CONTENIDO

1. Resumen y diferencia clave
2. ¿Qué es la PCR?
3. ¿Qué es la replicación del ADN?
4. Similitudes entre la PCR y la replicación del ADN
5. Comparación lado a lado - PCR frente a replicación de ADN en forma tabular
6. Resumen

¿Qué es la PCR??

La reacción en cadena de la polimerasa (PCR) es un in vitro Técnica de amplificación de ADN que se realiza de forma rutinaria en laboratorios de biología molecular. Este método permitió la producción de miles a millones de copias de un fragmento de ADN particularmente interesado. Kary Mullis introdujo la PCR en 1980. En esta técnica, el fragmento de ADN interesado sirve como plantilla para hacer copias. La enzima llamada Taq polimerasa se usa como la enzima ADN polimerasa, y catalizará la síntesis de nuevas cadenas del fragmento de ADN. Los cebadores que están en la mezcla de PCR funcionarán como puntos de partida para las extensiones de fragmentos. Al final de la reacción de PCR, se pueden obtener muchas copias de la muestra de ADN..

Todos los ingredientes que son necesarios para hacer copias de ADN están incluidos en la mezcla de PCR. Son muestras de ADN, ADN polimerasa (Taq polimerasa), cebadores (cebadores directos e inversos), nucleótidos (bloques de construcción del ADN) y un tampón. La reacción de PCR se ejecuta en una máquina de PCR y debe alimentarse con la mezcla de PCR correcta y el programa de PCR correcto. Si la mezcla de reacción y el programa son correctos, producirá la cantidad requerida de copias de una sección particular de ADN a partir de una cantidad muy pequeña de ADN..

Hay tres pasos principales involucrados en una reacción de PCR, a saber, la desnaturalización, el recocido del cebador y la extensión de la hebra. Estos tres pasos ocurren a tres temperaturas diferentes. El ADN existe como una hélice de doble cadena. Dos cadenas están unidas por enlaces de hidrógeno. Antes de la amplificación, el ADN de doble cadena se separa dando una temperatura alta. A alta temperatura, el ADN de doble cadena desnaturalizado en cadenas simples. Luego, los cebadores se mezclan con los extremos que flanquean el fragmento interesado o el gen del ADN. Primer es un fragmento corto de ADN monocatenario que es complementario a los extremos 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 recocido.

Cuando los cebadores se hibridan con ADN, la enzima polimerasa Taq inicia la síntesis de las nuevas cadenas al agregar nucleótidos que son complementarios a la plantilla de ADN. La polimerasa Taq es una enzima estable al calor que se aísla 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 la reacción de PCR se repiten para producir la cantidad requerida del producto de PCR. En cada reacción de PCR, el número de copias de ADN se duplica. Por lo tanto, se puede observar una amplificación exponencial en la PCR. El producto de la PCR se puede observar utilizando la electroforesis en gel, ya que produce la cantidad visible de ADN en un gel y se puede purificar para estudios adicionales como la secuenciación, etc..

Figura 01: PCR

La PCR es una herramienta valiosa en la investigación médica y biológica. Especialmente en estudios forenses, la PCR tiene un valor inmenso, ya que puede amplificar el ADN para estudios de las pequeñas muestras de los delincuentes y hacer perfiles de ADN forenses. 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..

¿Qué es la replicación del ADN??

La replicación de ADN se refiere al proceso que produce dos copias idénticas de ADN de una molécula de ADN. Es un proceso importante de herencia biológica. La replicación del ADN ocurre en todos los organismos vivos. El genoma de la célula madre debe replicarse para transferir el genoma a la célula hija. El proceso de replicación del ADN tiene tres pasos principales llamados iniciación, elongación y terminación. Estos pasos son catalizados por diferentes enzimas. La replicación del ADN comienza desde la ubicación llamada origen de replicación en el genoma de las células. En el genoma, el ADN existe en forma de doble cadena. Estas dos cadenas se separan al comienzo de la replicación del ADN, y se realiza mediante ADN helicasa dependiente de ATP. El desenrollamiento del ADN es el evento principal que ocurre en el paso de iniciación. Al utilizar hebras de ADN separadas como plantillas, la ADN polimerasa sintetiza las nuevas hebras complementarias de las hebras de plantilla en la dirección 5 'a 3'. Este es el paso llamado alargamiento. La terminación se produce cuando las dos horquillas de replicación se encuentran en el extremo opuesto del cromosoma parental.

Figura 02: Replicación de ADN

Además de la ADN polimerasa, varias enzimas, como la ADN primasa, la ADN helicasa, la ADN ligasa y la Topoisomerasa, están involucradas en la replicación del ADN. Una característica especial de la replicación del ADN in vivo es que produce fragmentos de Okazaki. Una hebra se forma continuamente mientras que la otra forma en pequeñas piezas.

¿Cuáles son las similitudes entre la PCR y la replicación del ADN??

• Tanto en la PCR como en la replicación del ADN, el ADN de doble cadena se separa entre sí.
• Tanto en la PCR como en los procesos de replicación del ADN, el ADN se copia..
• Tanto los procesos de replicación de PCR como de ADN son realmente importantes..
• Tanto en la PCR como en los procesos de replicación del ADN, la enzima ADN polimerasa está involucrada.

¿Cuál es la diferencia entre la PCR y la replicación del ADN??

Replicación de PCR vs ADN
PCR es un in vitro Método de amplificación de ADN en el que se producen miles o millones de copias de ADN..	La replicación de ADN es un proceso natural que produce dos copias idénticas de ADN de una molécula de ADN..
Pasos
PCR tiene tres pasos; Desnaturalización, recocido del cebador y extensión de la hebra..	La replicación del ADN tiene tres pasos; Iniciación, alargamiento y terminación..
Implicación de los primers
PCR necesita cebadores artificiales.	La replicación del ADN no necesita cebadores artificiales. Un fragmento corto de ARN está involucrado en la replicación del ADN..
Desnaturalización de las hebras dobles
Las hebras dobles se separan aplicando una alta temperatura en la PCR.	Las hebras dobles están separadas entre sí por la enzima ADN helicasa en la replicación del ADN..
Enzima involucrada
PCR utiliza Taq polimerasa.	Replicación de ADN utiliza ADN polimerasa.
Temperatura
La PCR se produce a tres temperaturas diferentes dentro de una máquina.	La replicación del ADN se produce a la temperatura corporal dentro del cuerpo del organismo vivo.
En vivo o In vitro
PCR es un in vitro método.	La replicación del ADN es una en vivo método.

Resumen - PCR vs ADN Replicación

La replicación de ADN es un proceso de producción de dos copias idénticas de ADN a partir de una única molécula de ADN. Ocurre en todos los organismos vivos, ya que ofrece un método para dar la información genética de los padres a los hijos. Consiste en tres pasos catalizados enzimáticamente: inicio, alargamiento y terminación. La replicación del ADN se puede hacer artificialmente en el laboratorio. La PCR es una forma de producir un gran número de copias de ADN del ADN interesado. La PCR se realiza de forma rutinaria en laboratorios de biología molecular, ya que es un método fácil de producir copias de ADN. Esta es la diferencia entre la PCR y la replicación del ADN..

Referencia:

1. “Replicación del ADN”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 11 de marzo de 2018. Disponible aquí
2. “Reacción en cadena de la polimerasa (PCR)”. Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos. Disponible aquí  
3. "Mecanismo molecular de la replicación del ADN". Academia Khan. Disponible aquí  

Imagen de cortesía:

1. 'Reacción en cadena de la polimerasa' Por Enzoklop - Trabajo propio, (CC BY-SA 3.0) vía Commons Wikimedia  
2. 'Split replicación de ADN'Por I, Madprime, (CC BY-SA 3.0) vía Commons Wikimedia