Hvad er forskellene mellem PCR og kloning?

Polymerasekædereaktion (PCR) og dens videnskabelige relative, kloning af udtrykte gener er to bioteknologiske gennembrud i 1970'erne og 1980'erne, der fortsat spiller vigtige roller i bestræbelserne på at forstå sygdom . Begge disse molekylære teknologier giver forskere midler til at gøre flere DNA på forskellige måder.

Molekylærbiolog Kary Mullis revolutionerede genvidenskab, da han tænkte på polymerasekædereaktionen (PCR) i foråret 1983, der tjente ham 1993 nobelprisen i kemi. Dette gennembrud kom på hæle af kloning forskning, der dateres tilbage til 1902. Ingen større fremskridt i kloning skete indtil november 1951, da et hold af forskere i Philadelphia klonede et frøembryo. Det store gennembrud fandt sted den 5. juli 1996, da forskerne klonede "Dolly" lammet fra en frossen brystcelle.

PCR og Cloning

Kloning gør simpelthen en levende organisme fra en anden og skaber to organismer med de samme nøjagtige gener. PCR gør det muligt for forskere at producere milliarder af kopier af et stykke DNA inden for få timer. Selvom PCR påvirker kloningsteknologien ved at producere store mængder DNA, der kan klones, står PCR over for besværlighedsproblemet, hvor en prøve med uønsket genetisk materiale også kan replikeres og producere det forkerte DNA.

Hvordan PCR fungerer

PCR-processen indebærer at nedbryde DNA ved at opvarme det, hvilket afvikler DNA-dobbelt helix i separate enkeltstrenger. Når disse tråde er adskilt, læser et enzym, der hedder DNA-polymerase, nukleinsyresekvensen og producerer en duplikatstreng af DNA. Denne proces gentages igen og igen, fordobler mængden af ​​DNA hver cyklus og øger DNA'et eksponentielt indtil millioner af kopier af det oprindelige DNA er oprettet.

Hvordan kloning fungerer

DNA kloning involverer først isolere kilden og vektor DNA og derefter anvende enzymer til at skære disse to DNA. Derefter binder forskere kilde-DNA'et til vektoren med et DNA-ligasenzym, der reparerer splejsningen og skaber en enkelt DNA-streng. DNA'et introduceres derefter i en værtsorganismecelle, hvor den vokser med organismen.

Applikationer

PCR er blevet et standardværktøj i retsmedicin, fordi det kan formere meget små prøver af DNA til flere kriminalitet lab test. PCR er også blevet nyttigt for arkæologer at studere evolutionærbiologi af forskellige dyrearter, herunder prøver tusinder af år gamle. Kloningsteknologi har gjort det relativt nemt at isolere DNA-fragmenter, der indeholder gener til at studere genfunktion. Forskeren mener, at pålidelig kloning kan bruges til at gøre landbruget mere produktivt ved at kopiere de bedste dyr og afgrøder og også at gøre medicinsk test mere præcis ved at give forsøgsdyr, som alle reagerer på samme måde til det samme stof.