Diferencia entre la clonación de genes y la PCR
Diferencia clave: clonación de genes vs 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, a saber, clonación de genes y PCR. La diferencia clave entre la clonación de genes y la PCR es, La clonación del gen produce las múltiples copias de un gen específico en vivo Al construir un ADN recombinante y crecer dentro de una bacteria huésped, mientras que la PCR produce millones de copias de un fragmento de ADN específico in vitro someterse a ciclos repetidos de desnaturalización y síntesis.
CONTENIDO
1. Descripción general y diferencia de claves
2. ¿Qué es la clonación de genes?
3. ¿Qué es PCR?
4. Comparación de lado a lado: clonación de genes vs 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 a través de 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 la biología molecular.
La fabricación de una biblioteca genómica de un organismo es esencial en la clonación de genes si no hay idea de la ubicación del gen relevante en el ADN. Se realiza una biblioteca genómica utilizando los siguientes pasos.
Paso 1: Extracción del ADN total de un organismo que contiene el gen deseado.
Paso 2: Digestión de restricción del ADN extraído para producir pequeños fragmentos manejables. Este paso se facilita por endonucleasas de restricción.
Paso 3: Selección de un vector adecuado y abrir el ADN del vector utilizando las mismas endonucleasas de restricción. Los plásmidos bacterianos se usan comúnmente como vectores para transportar ADN extraño. Los plásmidos son pequeños círculos de ADN ubicados dentro de las bacterias.
Etapa 4: Combinación del ADN del vector y el ADN fragmentado para producir una molécula de ADN recombinante. Este paso se rige por la ADN ligasa.
Paso 5: Transferencia de moléculas de ADN recombinantes a bacterias huésped. Este paso se conoce como transformación y se realiza usando un choque térmico.
Paso 5: Detección de células bacterianas transformadas en un medio de cultivo. Al final del proceso de transformación se obtiene una población mixta de células huésped transformadas y no transformadas. Como el gen de interés incluye solo en las células huésped transformadas. Por lo tanto, es necesario seleccionar celdas transformadas. La selección se realiza con 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 biblioteca de genes. En este paso, las células huésped transformadas se introducen en nuevos medios de cultivo 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 examinarse 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, haciendo múltiples copias de individuos ADN en forense, etc.
Figura_1: clonación de genes
¿Qué es PCR??
La reacción en cadena de la polimerasa (PCR) es una técnica que genera una gran cantidad de copias de un fragmento de ADN particular. La amplificación exponencial de una secuencia de ADN específica se obtiene mediante 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 utilizable. La PCR fue introducida por Kary Mullis en 1983 y esta invención premiada creó un gran avance en biología molecular.
La técnica de PCR sigue reacciones de PCR repetidas como se muestra en la Figura 02. Una reacción de PCR consta de tres pasos principales que ocurren a tres temperaturas diferentes; desnaturalización de doble rango en el ADN a 94 0C, recocido de cebadores a los 68 0C y alargamiento de la cadena 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 de plantilla, polimerasa Taq, cebadores, DNTP y tampón. La desnaturalización del ADN de muestra de doble cadena en el ADN de una sola cadena se realiza rompiendo los enlaces de hidrógeno entre las bases complementarias a 94 - 98 0C. Luego, se expusen hilos individuales de ADN de plantilla para cebadores. Se deben proporcionar un par de cebadores (hacia adelante y hacia atrás), y deben ser termostables para tolerar altas temperaturas. Los cebadores son secuencias de ADN cortas de una sola varada complementaria a los extremos del fragmento de ADN objetivo. Los cebadores sintéticos se usan en PCR. Los cebadores se unen con las bases complementarias del ADN de la muestra e inician la síntesis de un nuevo hilo. Este paso es catalizado por una enzima llamada Taq polimerasa; una enzima de ADN polimerasa termoestable aislada de Thermus auqaticus. Cuando están disponibles cebadores y nucleótidos (bloques de construcción), Taq polimerasa construye el nuevo hilo de ADN complementario a la plantilla de ADN. Al final del programa de PCR, se observa fragmento de ADN amplificado utilizando electroforesis en gel. Si se requiere un análisis adicional, el producto de PCR se purifica del gel.
La PCR es muy útil para diagnosticar y monitorear enfermedades genéticas y adquiridas, identificación de delincuentes (en el campo de los forenses), estudiando la estructura y la función de un segmento dirigido de ADN, secuenciación y mapeo de genomas de organismos, etc. La PCR se ha convertido en una técnica de laboratorio de rutina en laboratorios de investigación de biología médica y molecular entre los 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 vs PCR | |
| La clonación de genes es el proceso de hacer múltiples copias de un gen específico en vivo a través de 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 el ADN recombinante para localizar el gen. | El ADN recombinante no se produce. |
| Necesidad de trabajo | |
| Este proceso es intensivo en mano de obra. | No se necesita trabajo intensivo. |
| 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 ocurre por completo in vitro. |
Resumen - Clonación de genes vs PCR
La clonación de genes y la PCR son dos métodos utilizados para la amplificación del ADN. PCR es un in vitro Proceso que hace múltiples copias del ADN de un fragmento de ADN particular sin usar ADN recombinante y un organismo huésped. La clonación de genes es principalmente una en vivo Proceso que da como resultado múltiples copias de un gen interesado dentro del organismo huésped a través de la construcción de ADN recombinante. Esta es la diferencia entre la clonación de genes y la PCR.
Referencia:
1. Griffiths, Anthony JF. "Cloning un gen específico."Análisis genético moderno. U.S. Biblioteca Nacional de Medicina, 01 de enero. 1999. Web. 22 de febrero. 2017
2."Reacción en cadena de la polimerasa (PCR)."Centro Nacional de Información de Biotecnología. U.S. Biblioteca Nacional de Medicina, N.d. Web. 22 de febrero. 2017
Imagen de cortesía:
1. "Figura 17 01 06" por CNX OpenStax -(CC por 4.0) a través de Commons Wikimedia
2. "PCR" de Madprime - Trabajo propio (CC By -SA 3.0) a través de Commons Wikimedia
