Perbedaan antara kloning gen dan PCR | Gene Cloning vs PCR
Perbedaan Kunci - Gen Kloning vs PCR
Sintesis banyak salinan DNA dari fragmen DNA tertentu disebut amplifikasi DNA. Ada dua proses amplifikasi DNA utama yaitu kloning gen dan PCR. Perbedaan utama antara kloning gen dan PCR adalah, kloning gen menghasilkan banyak salinan gen spesifik in vivo dengan membangun DNA rekombinan dan tumbuh di dalam bakteri induk sementara PCR menghasilkan jutaan salinan dari satu fragmen DNA spesifik in vitro menjalani siklus denaturasi dan sintesis berulang.
DAFTAR ISI
1. Ikhtisar dan Perbedaan Kunci
2. Apa itu Kloning gen
3. Apa itu PCR
4. Perbandingan Side by Side - Gen Cloning vs PCR
5. Ringkasan
Apa itu Kloning Gen? Kloning gen adalah teknik yang digunakan untuk menemukan dan mengalikan gen spesifik dari DNA genom yang diekstraksi dari organisme melalui konstruksi DNA rekombinan. DNA genom mengandung ribuan gen berbeda yang dikodekan untuk protein. Ketika DNA diekstrak, itu mencakup semua gen yang mungkin bisa ditimbulkannya. Teknik kloning gen telah memungkinkan pendeteksian gen spesifik dari total DNA. Oleh karena itu kloning gen berfungsi sebagai alat penting dalam biologi molekular.
Pembuatan perpustakaan genom suatu organisme sangat penting dalam kloning gen jika tidak ada petunjuk tentang lokasi gen yang relevan dalam DNA. Perpustakaan genomik dibuat dengan menggunakan langkah-langkah berikut. Ekstraksi DNA total dari suatu organisme yang mengandung gen yang diinginkan.
Langkah 2:Batasi pencernaan DNA yang diekstraksi untuk menghasilkan fragmen kecil yang mudah dikelola. Langkah ini difasilitasi oleh restriksi endonuklease.
Pemilihan vektor yang sesuai dan membuka DNA vektor dengan menggunakan endonuklease restriksi yang sama. Plasmid bakteri umumnya digunakan sebagai vektor untuk membawa DNA asing. Plasmid adalah lingkaran kecil DNA yang berada di dalam bakteri. Langkah 4:
Menggabungkan DNA vektor dan DNA terfragmentasi untuk menghasilkan molekul DNA rekombinan. Langkah ini diatur oleh DNA ligase.Langkah 5: Memindahkan molekul DNA rekombinan ke bakteri inang. Langkah ini dikenal sebagai transformasi, dan dilakukan dengan menggunakan heat shock.
Langkah 5: Skrining sel bakteri yang ditransformasikan pada media kultur. Populasi campuran dari sel induk yang ditransformasikan dan tidak terikat terbentuk pada akhir proses transformasi. Sebagai gen minat hanya mencakup sel induk yang ditransformasikan.Oleh karena itu, perlu untuk memilih sel yang berubah. Pemilihan dilakukan dengan menggunakan media selektif yang mengandung antibiotik. Hanya sel yang ditransformasikan tumbuh pada media penyaringan ini yang memungkinkan pemilihan.
Langkah 6: Menumbuhkan bakteri untuk menghasilkan perpustakaan gen. Pada langkah ini, sel inang yang ditransmisikan dimasukkan ke media kultur segar yang memberikan persyaratan pertumbuhan optimum. Koloni total pada lempeng budaya mewakili perpustakaan genom organisme itu.
Langkah 7: Molekul DNA rekombinan yang mengandung gen yang diminati harus diputar dari ribuan fragmen DNA rekombinan kloning. Hal ini dapat dicapai dengan penggunaan probe yang menandai gen spesifik atau hasil protein spesifik dari gen tersebut.
Setelah gen yang berminat yang mengandung koloni bakteri diidentifikasi dari koloni total, adalah mungkin untuk membuat jutaan salinan plasmid rekombinan yang mengandung gen tersebut. Kloning gen digunakan dalam pembuatan perpustakaan gen, menghasilkan protein khusus, vitamin, antibiotik, hormon, sekuensing dan pemetaan genom organisme, membuat banyak salinan DNA individu dalam forensik dan lain-lain. Gambar_1: Kloning gen
Apa itu PCR? Polymerase Chain Reaction (PCR) adalah teknik yang menghasilkan sejumlah besar salinan fragmen DNA tertentu. Amplifikasi eksponensial urutan DNA tertentu diperoleh dengan PCR di bawah kondisi
in vitro
. Teknik ini adalah alat yang sangat ampuh dalam Biologi Molekuler karena bisa melipatgandakan sampel DNA berukuran kecil menjadi jumlah yang dapat digunakan. PCR diperkenalkan oleh Kary Mullis pada tahun 1983 dan penemuan pemenang hadiah ini menciptakan kemajuan besar dalam Biologi Molekuler.
Teknik PCR mengikuti reaksi PCR berulang seperti yang ditunjukkan pada Gambar 02. Satu reaksi PCR terdiri dari tiga langkah utama yang terjadi pada tiga suhu yang berbeda; denaturasi double stranded pada DNA pada 94
0
C, anil pada primer pada 68 0 C dan perpanjangan untai pada 72
0 C. Oleh karena itu, ketika PCR dilakukan, fluktuasi suhu harus dipelihara dengan baik untuk replikasi yang tepat. PCR dilakukan pada mesin PCR di dalam tabung PCR. Tabung PCR dilengkapi dengan campuran PCR yang benar yang mengandung DNA template, Taq polimerase, primer, dNTPs dan buffer. Denaturasi DNA sampel terdampar ganda menjadi DNA terdampar tunggal dilakukan dengan memutus ikatan hidrogen antara basis komplementer pada 94 - 98 0 C. Kemudian untaian tunggal DNA template terpapar untuk primer. Sepasang primer (maju dan mundur) harus disediakan, dan harus termostabil untuk mentolerir suhu tinggi. Primer adalah rangkaian DNA pendek terdampar tunggal yang melengkapi ujung fragmen DNA target. Primer sintetis digunakan dalam PCR. Primer mengikat dengan basis komplementer DNA sampel dan memulai sintesis untai baru. Langkah ini dikatalisis oleh enzim yang disebut Taq polimerase; enzim polimerase termostabil DNA yang diisolasi dari Thermus auqaticus . Ketika primer dan nukleotida (blok bangunan) tersedia, Taq polimerase membangun untaian DNA baru yang melengkapi DNA template.Pada akhir program PCR, fragmen DNA yang diperkuat diamati dengan menggunakan elektroforesis gel. Jika diperlukan analisis lebih lanjut, produk PCR dimurnikan dari gel. PCR sangat berguna untuk mendiagnosis dan memantau penyakit genetik dan penyakit yang didapat, identifikasi penjahat (di bidang forensik), mempelajari struktur dan fungsi segmen target DNA, sekuensing dan pemetaan genom organisme, dll. PCR telah menjadi teknik laboratorium rutin di laboratorium penelitian biologi dan biologi molekuler di kalangan ilmuwan karena memiliki beragam aplikasi. Gambar_2: Reaksi Rantai Polimerase Apa perbedaan antara Kloning Gen dan PCR? Kloning gen adalah proses pembuatan banyak salinan gen spesifik in vivo
melalui DNA rekombinan dan berubah menjadi bakteri inang..
Teknik PCR menghasilkan banyak salinan urutan DNA tertentu
in vitro
melalui siklus berulang reaksi PCR.
Kebutuhan Membangun DNA rekombinan |
|
| DNA rekombinan diproduksi untuk menemukan gen tersebut. DNA rekombinan tidak diproduksi. Kebutuhan Tenaga Kerja | Proses ini padat karya. Tenaga kerja intensif tidak diperlukan. Proses in vivo atau in vitro |
| Konstruksi DNA rekombinan | |
| in vitro | dan amplifikasi DNA |
| in vivo | |
| . | Amplifikasi DNA terjadi sepenuhnya |
| in vitro. | |
| Ringkasan - Gen Kloning vs PCR Kloning gen dan PCR adalah dua metode yang digunakan untuk amplifikasi DNA. PCR adalah proses in vitro yang membuat banyak salinan DNA dari fragmen DNA tertentu tanpa menggunakan DNA rekombinan dan organisme inang. Kloning gen terutama merupakan proses in vivo | yang menghasilkan banyak salinan gen yang tertarik di dalam organisme inang melalui konstruksi DNA rekombinan. Inilah perbedaan antara kloning gen dan PCR. Referensi: |
1. Griffiths, Anthony JF. "Mengkloning Gen Spesifik. "Analisis Genetik Modern. U. S. Perpustakaan Nasional Kedokteran, 01 Jan. 1999. Web. 22 Feb. 2017
2. "Polymerase Chain Reaction (PCR). "Pusat Informasi Bioteknologi Nasional. Perpustakaan Nasional U. S., n. d. Web. 22 Feb. 2017 Gambar Courtesy: 1. "Gambar 17 01 06" Oleh CNX OpenStax - (CC BY 4. 0) via Commons Wikimedia 2. "PCR" Oleh Madprime - Karya Sendiri (CC BY-SA 3. 0) via Commons Wikimedia
