Diferencia entre la secuenciación de PCR y ADN

Diferencia de clave: secuenciación de PCR vs ADN
 

La secuenciación de PCR y ADN son dos técnicas importantes en biología molecular. La reacción en cadena de la polimerasa (PCR) es el proceso que crea una gran cantidad de copias de un fragmento de ADN. La secuenciación de 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 secuenciación de PCR y ADN. La PCR es uno de los principales pasos involucrados en la secuenciación de ADN.

CONTENIDO
1. Descripción general y diferencia de claves
2. ¿Qué es PCR?
3. ¿Qué es la secuenciación de ADN?
4. Comparación de lado a lado: secuenciación de ADN de PCR vs
5. Resumen

¿Qué es PCR??

La reacción en cadena de la polimerasa (PCR) es una técnica de amplificación de ADN utilizada en biología molecular. Produce miles a millones de copias de un fragmento de ADN en particular. Este método fue desarrollado por Kary Mullis en 1983. En esta técnica, el fragmento de ADN a amplificar sirve como la plantilla y la enzima de 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 del ADN de la muestra.

Existen diferentes componentes de la mezcla de PCR, que incluyen ADN, ADN polimerasa (Taq polimerasa), cebadores (cebadores hacia adelante e inverso), nucleótidos (bloques de construcción de 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 a millones de copias de una sección particular de ADN a partir de una cantidad muy pequeña de ADN.

Las reacciones de PCR ocurren 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, desnaturalización, recocido de cebadores y extensión de la cadena como se muestra en la Figura 01. Estos tres pasos están ocurriendo 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 entre sí. Se hace dando una temperatura alta. A alta temperatura, desnaturalización de ADN de doble cadena en hebras individuales. Entonces los cebadores deben acercarse a los extremos flanqueantes del fragmento específico o al gen del ADN. Primer es una pieza corta de ADN monocatenario que es complementario a la secuencia objetivo. El recocido de cebadores hacia adelante e inverso con las bases complementarias en los extremos flanqueantes del ADN de muestra desnaturalizado a la temperatura de recocido. Los cebadores deben ser resistentes al calor. Una vez que los cebadores se recocen con ADN de muestra, la enzima Taq polimerasa inicia la síntesis de los nuevos hilos al agregar nucleótidos que son complementarios al ADN objetivo. Taq polimerasa es una enzima estable de calor aislada de una bacteria termofílica llamada Térmico acuático. El tampón 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 del 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 PCR. Los productos de PCR se pueden observar utilizando electroforesis en gel y se pueden purificar para más estudios.

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 de las pequeñas muestras de los delincuentes y hacer perfiles de ADN forense. La PCR se usa ampliamente en muchas áreas de biología molecular que incluyen genotipado, clonación de genes, detección de mutaciones, secuenciación de ADN, microarrays de ADN y pruebas de paternidad, etc.

Figura 02: Reacción en cadena de la polimerasa

¿Qué es la secuenciación de ADN??

La secuenciación de 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, encontrar el orden preciso de los nucleótidos en un fragmento de ADN es muy importante saber sobre la estructura y la función de los genes.

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

La secuenciación génica contribuyó al proyecto del genoma humano y facilitó el mapeo del genoma humano en 2003. En 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 utilizar para detectar los genes responsables de las enfermedades genéticas y de otro tipo, encontrar genes de defectos y reemplazarlos con 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 secuenciación de PCR y ADN??

Resumen -PCR vs secuenciación de ADN

La secuenciación de PCR y ADN son herramientas muy importantes en muchas áreas de 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 está determinado por la secuenciación de ADN. Esta es la diferencia entre la secuenciación de PCR y ADN.

Referencia:
1. "Reacción en cadena de la polimerasa (PCR)."Centro Nacional de Información de Biotecnología. U.S. Biblioteca Nacional de Medicina, N.d. Web. 21 de febrero. 2017.
2. Shendure, Jay y Hanlee Ji. "Secuenciación de ADN de próxima generación."Naturaleza Noticias. Nature Publishing Group, 09 de octubre. 2008. Web. 21 de febrero. 2017

Imagen de cortesía:
1. "PCR PASOS" de 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) a través de Commons Wikimedia
3. "Secuencia de ADN" de SJEF - Trabajo propio (dominio público) a través de Commons Wikimedia