Η βασική διαφορά μεταξύ της γονιδιακής ενίσχυσης και της κλωνοποίησης γονιδίων είναι ότι η γονιδιακή ενίσχυση είναι η διαδικασία δημιουργίας πολλών αντιγράφων του γονιδίου που ενδιαφέρει in vitro μέσω μιας αλυσιδωτής αντίδρασης πολυμεράσης. Όμως, η κλωνοποίηση γονιδίων είναι μια διαδικασία δημιουργίας πολλών αντιγράφων του γονιδίου που μας ενδιαφέρει in vivo, δημιουργώντας ένα ανασυνδυασμένο πλασμίδιο και μετασχηματίζοντας το σε βακτήριο ξενιστή.
Ένα γονίδιο είναι ένα συγκεκριμένο θραύσμα DNA που κωδικοποιεί μια πρωτεΐνη. Ένας οργανισμός έχει χιλιάδες γονίδια. Επιπλέον, είναι δυνατός ο πολλαπλασιασμός των αλληλουχιών DNA σημαντικών γονιδίων χρησιμοποιώντας μοριακές βιολογικές τεχνικές. Η γονιδιακή ενίσχυση και η κλωνοποίηση γονιδίων είναι δύο τέτοιες διαδικασίες. Και οι δύο διαδικασίες παράγουν πολλά αντίγραφα ενός γονιδίου που μας ενδιαφέρει. Ωστόσο, υπάρχει διαφορά μεταξύ της γονιδιακής ενίσχυσης και της κλωνοποίησης γονιδίων όσον αφορά τη μεθοδολογία τους.
Τι είναι η γονιδιακή ενίσχυση;
Γονιδιακή ενίσχυση είναι η διαδικασία δημιουργίας αντιγράφων ενός συγκεκριμένου γονιδίου χρησιμοποιώντας αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης. Για την ενίσχυση ενός γονιδίου, το DNA του συγκεκριμένου οργανισμού θα πρέπει να εξαχθεί χρησιμοποιώντας ένα κατάλληλο πρωτόκολλο εξαγωγής DNA. Στη συνέχεια, το εξαγόμενο δίκλωνο DNA θα πρέπει να μετουσιωθεί για να ληφθούν διαχωρισμένοι μονόκλωνοι. Το επόμενο βήμα περιλαμβάνει τη χρήση μιας αντίδρασης PCR για τη δημιουργία αντιγράφων του γονιδίου που ενδιαφέρει. Επιπλέον, το μίγμα PCR περιέχει τους απαιτούμενους εκκινητές, νουκλεοτίδια, ένζυμο DNA πολυμεράσης, DNA εκμαγείου και άλλα συστατικά. Στο τέλος του προγράμματος PRC, λαμβάνει χώρα ενίσχυση του γονιδίου που μας ενδιαφέρει.
Εικόνα 01: Γονιδιακή ενίσχυση
Επιπλέον, η γονιδιακή ενίσχυση είναι ένα αρχικό βήμα για την ανίχνευση μιας συγκεκριμένης αλληλουχίας, την ταυτοποίηση ενός οργανισμού, τη διάγνωση ασθενειών και τη δημιουργία βιβλιοθηκών γονιδίων κ.λπ.
Τι είναι η Κλωνοποίηση Γονιδίων;
Η κλωνοποίηση γονιδίων είναι μια μέθοδος στη γενετική μηχανική για τη δημιουργία βιβλιοθηκών γονιδίων ή τη δημιουργία πολλών αντιγράφων του γονιδίου που μας ενδιαφέρει. Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει την κατασκευή ενός ανασυνδυασμένου πλασμιδίου και τον μετασχηματισμό του ανασυνδυασμένου πλασμιδίου σε ένα κύτταρο ξενιστή, ειδικά ένα βακτηριακό κύτταρο. Ο κλώνος είναι ένα πανομοιότυπο αντίγραφο του αρχικού οργανισμού ή ενός μορίου. Η κλωνοποίηση γονιδίων μπορεί να δημιουργήσει χιλιάδες γονιδιακούς κλώνους.
Εικόνα 02: Κλωνοποίηση γονιδίων
Μόλις αναγνωριστεί το γονίδιο ενδιαφέροντος, μπορεί να διαχωριστεί από το γονιδίωμα ενός συγκεκριμένου οργανισμού περιορίζοντας το με συγκεκριμένα ένζυμα περιορισμού. Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας το ίδιο ένζυμο περιορισμού, τα πλασμίδια (φορείς) θα πρέπει να ανοίξουν για να εισαχθεί το θραύσμα γονιδίου. Στη συνέχεια το ανασυνδυασμένο πλασμίδιο μετασχηματίζεται σε βακτήριο ξενιστή χρησιμοποιώντας διαφορετικές μεθόδους όπως ηλεκτροδιάτρηση. Μερικά από τα ανασυνδυασμένα πλασμίδια εισέρχονται σε βακτηριακά κύτταρα-ξενιστές. Χρησιμοποιώντας ένα αντιβιοτικό, τα μετασχηματισμένα βακτήρια μπορούν να επιλεγούν, να απομονωθούν και να καλλιεργηθούν σε φρέσκα μέσα. Έτσι, αυτή η τεχνική βοηθά στην απόκτηση εκατομμυρίων γονιδιακών κλώνων.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ της γονιδιακής ενίσχυσης και της κλωνοποίησης γονιδίων;
- Η γονιδιακή ενίσχυση και η κλωνοποίηση γονιδίων είναι δύο μοριακές βιολογικές τεχνικές.
- Και στις δύο αυτές τεχνικές, μια συγκεκριμένη αλληλουχία DNA ή ένα γονίδιο πολλαπλασιάζεται σε εκατομμύρια ή χιλιάδες φορές.
- Επιπλέον, και οι δύο τεχνικές είναι υψίστης σημασίας για πολλούς επιστημονικούς τομείς.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ γονιδιακής ενίσχυσης και γονιδιακής κλωνοποίησης;
Η γονιδιακή ενίσχυση είναι μια διαδικασία που δημιουργεί αντίγραφα ενός συγκεκριμένου γονιδίου χρησιμοποιώντας τη μέθοδο in vitro που ονομάζεται PCR. Από την άλλη πλευρά, η κλωνοποίηση γονιδίων είναι μια διαδικασία που δημιουργεί αντίγραφα ενός συγκεκριμένου γονιδίου χρησιμοποιώντας μέθοδο in vivo μέσω κατασκευής ανασυνδυασμένων φορέων και πολλαπλασιασμού τους σε ζωντανό οργανισμό. Έτσι, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ της γονιδιακής ενίσχυσης και της κλωνοποίησης γονιδίων. Επιπλέον, η γονιδιακή ενίσχυση διαρκεί μόνο λίγες ώρες ενώ η γονιδιακή κλωνοποίηση διαρκεί αρκετές ημέρες για να ολοκληρωθεί. Επομένως, μπορούμε να το θεωρήσουμε και αυτό ως διαφορά μεταξύ της γονιδιακής ενίσχυσης και της κλωνοποίησης γονιδίων. Επιπλέον, η διαδικασία γονιδιακής ενίσχυσης εμφανίζει λιγότερα σφάλματα, ενώ η διαδικασία κλωνοποίησης γονιδίων παρουσιάζει περισσότερα σφάλματα.
Το παρακάτω infographic συνοψίζει τη διαφορά μεταξύ γονιδιακής ενίσχυσης και κλωνοποίησης γονιδίων.
Σύνοψη – Ενίσχυση γονιδίου έναντι Κλωνοποίησης γονιδίων
Γονιδιακή ενίσχυση είναι η διαδικασία δημιουργίας αντιγράφων του επιθυμητού γονιδίου χρησιμοποιώντας αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης υπό συνθήκες in vitro, ενώ η κλωνοποίηση γονιδίων είναι η διαδικασία δημιουργίας αντιγράφων ενός γονιδίου ενδιαφέροντος χρησιμοποιώντας ένα μόριο ανασυνδυασμένου DNA και έναν ζωντανό οργανισμό/ξενιστή βακτήριο. Έτσι, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ της γονιδιακής ενίσχυσης και της γονιδιακής κλωνοποίησης.
