Βασική διαφορά – Κλωνοποίηση εναντίον Υποκλωνοποίησης
Η κλωνοποίηση και η υποκλωνοποίηση είναι μοριακές βιολογικές διαδικασίες που δημιουργούν γενετικά πανομοιότυπα κύτταρα ή οργανισμούς που φέρουν το DNA ή το γονίδιο που ενδιαφέρουν. Η κλωνοποίηση είναι μια τεχνική που περιλαμβάνει την εισαγωγή του ενδιαφερόμενου γονιδίου ή του DNA σε έναν φορέα, την αντιγραφή του μέσα σε ένα βακτήριο ξενιστή και την παραγωγή κυττάρων ή οργανισμών που είναι ακριβή αντίγραφα της γενετικής σύνθεσης. Η υποκλωνοποίηση είναι μια τεχνική που περιλαμβάνει την εισαγωγή του γονιδίου ενδιαφέροντος, το οποίο έχει ήδη εισαχθεί σε έναν φορέα, σε έναν δευτερεύοντα φορέα, την αντιγραφή του μέσα σε ένα βακτήριο ξενιστή και την παραγωγή γενετικά πανομοιότυπων αντιγράφων κυττάρων ή οργανισμών. Η βασική διαφορά μεταξύ της κλωνοποίησης και της υποκλωνοποίησης είναι ότι, στην κλωνοποίηση, το γονίδιο ενδιαφέροντος, αφού συνδεθεί σε έναν φορέα, συνεχίζει τη διαδικασία κλωνοποίησης ενώ, στην υποκλωνοποίηση, το ήδη κλωνοποιημένο γονίδιο ενδιαφέροντος διαχωρίζεται από τον γονικό φορέα και εισάγεται ξανά στο ένα διάνυσμα παραλήπτη και συνεχίστε τη διαδικασία.
Τι είναι η κλωνοποίηση;
Η κλωνοποίηση είναι η διαδικασία που παράγει γενετικά πανομοιότυπους οργανισμούς ή κύτταρα. Στη φύση, η κλωνοποίηση συμβαίνει με τα μέσα της ασεξουαλικής αναπαραγωγής. Όταν δεν υπάρχει γενετικός ανασυνδυασμός ή αλλοίωση, τα θυγατρικά κύτταρα λαμβάνουν την ίδια γενετική σύνθεση του γονέα. Οι προκαρυωτικοί και ευκαρυωτικοί οργανισμοί δημιουργούν κλώνους με δυαδική σχάση, εκβλάστηση, μίτωση κ.λπ. Στη μοριακή βιολογία, η κλωνοποίηση γονιδίων ή συγκεκριμένα θραύσματα DNA είναι μια δημοφιλής μέθοδος για τη μελέτη της δομής και της λειτουργίας αυτού του συγκεκριμένου τμήματος DNA.
Ο κύριος στόχος της μοριακής κλωνοποίησης είναι η δημιουργία εκατομμυρίων αντιγράφων γενετικά πανομοιότυπων κυττάρων ή οργανισμών που φέρουν το ενδιαφέρον θραύσμα DNA (κυρίως γονίδια). Δημιουργεί οργανισμούς με ακριβή γενετικά αντίγραφα ενός άλλου. Κυρίως, συγκεκριμένα γονίδια κλωνοποιούνται σε μοριακές μελέτες για να ληφθούν δομικές και λειτουργικές πληροφορίες και για τον προσδιορισμό της αλληλουχίας του DNA. Επίσης, για την παραγωγή συγκεκριμένων πρωτεϊνών ή προϊόντων σε μεγάλη κλίμακα, η κλωνοποίηση χρησιμοποιείται ευρέως.
Διαδικασία κλωνοποίησης
Τα βασικά βήματα της διαδικασίας κλωνοποίησης είναι τα εξής.
- Ταυτοποίηση και απομόνωση του γονιδίου ενδιαφέροντος. (Ενίσχυση του γονιδίου ενδιαφέροντος με PCR).
- Πέψη περιορισμού του γονιδίου ενδιαφέροντος (Η ενδονουκλεάση περιορισμού έκοψε το γονίδιο).
- Πέψη περιορισμού του DNA του φορέα. (Το DNA του φορέα κόβεται επίσης χρησιμοποιώντας την ίδια περιοριστική ενδονουκλεάση).
- Εισαγωγή του γονιδίου στον φορέα και σχηματισμός του ανασυνδυασμένου μορίου.
- Μετατροπή του ανασυνδυασμένου φορέα σε βακτήριο ξενιστή.
- Απομόνωση και ταυτοποίηση των μετασχηματισμένων βακτηρίων (ο φορέας πλασμιδίου θα πρέπει να περιέχει ένα επιλέξιμο γονίδιο, συνηθέστερα ένα γονίδιο ανθεκτικότητας στα αντιβιοτικά στην εξέταση μετασχηματισμένων βακτηρίων).
- Έκφραση ανασυνδυασμένου γονιδίου εντός του ξενιστή.
Εικόνα_01: Διαδικασία κλωνοποίησης
Τι είναι η υποκλωνοποίηση;
Η υποκλωνοποίηση είναι μια διαδικασία μετακίνησης ενός γονιδίου ενδιαφέροντος από έναν φορέα σε άλλο φορέα για να δούμε την έκφραση του γονιδίου για να αποκτήσουμε την επιθυμητή λειτουργικότητα του γονιδίου. Σε αυτή τη μέθοδο, εμπλέκονται δύο φορείς. δηλαδή, γονικό διάνυσμα και διάνυσμα προορισμού. Τα κλωνοποιημένα ένθετα μετακινούνται ξανά σε ένα δεύτερο φορέα στην υποκλωνοποίηση. Ο στόχος της μεταφοράς του γονιδίου από τον πρώτο φορέα στον δεύτερο φορέα είναι να ληφθεί κάτι που δεν θα μπορούσε να γίνει από τον πρώτο φορέα ή να διαχωριστεί ξανά ένα γονίδιο μέσα στο ήδη κλωνοποιημένο θραύσμα DNA και να το εκφράσει μόνο του. Τα ένζυμα περιορισμού χρησιμοποιούνται σε αυτή τη διαδικασία στην αρχή.
Διαδικασία υποκλωνοποίησης
Τα βασικά βήματα της υποκλωνοποίησης είναι τα εξής.
- Με τη βοήθεια περιοριστικών ενδονουκλεασών, διαχωρισμός του ενδιαφέροντος DNA στο πλασμίδιο δότη (γονικός φορέας).
- Ενίσχυση του DNA που μας ενδιαφέρει με χρήση PCR.
- Καθαρισμός του προϊόντος PCR (DNA ενδιαφέροντος) με ηλεκτροφόρηση γέλης.
- Άνοιγμα του πλασμιδίου δέκτη από τις ίδιες περιοριστικές ενδονουκλεάσες που χρησιμοποιούνται για τον διαχωρισμό του DNA ενδιαφέροντος στο μητρικό πλασμίδιο.
- Σύνδεση του ενδιαφέροντος DNA (γονίδιο) στο πλασμίδιο δέκτη για τη δημιουργία του υποκλωνοποιημένου πλασμιδίου.
- Μετατροπή του υποκλωνοποιημένου φορέα σε ικανό βακτήριο ξενιστή.
- Έλεγχος μετασχηματισμένων κυττάρων.
- Καθαρισμός του πλασμιδικού DNA και χρήση για προσδιορισμό αλληλουχίας DNA ή έκφραση των γονιδίων για τη λήψη των επιθυμητών προϊόντων.
Η υποκλωνοποίηση πραγματοποιείται σε περιπτώσεις απομόνωσης ενός γονιδίου από την κλωνοποιημένη ομάδα γονιδίων ή όταν το γονίδιο ενδιαφέροντος απαιτείται να μεταφερθεί σε ένα χρήσιμο πλασμίδιο για να δούμε την ακριβή λειτουργία του γονιδίου που μας ενδιαφέρει.
Εικόνα_02: Διαδικασία υποκλωνοποίησης
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Κλωνοποίησης και Υποκλωνοποίησης;
Κλωνοποίηση vs Υποκλωνοποίηση |
|
| Η κλωνοποίηση είναι η διαδικασία που παράγει γενετικά πανομοιότυπους οργανισμούς ή κύτταρα. | Η υποκλωνοποίηση είναι μια διαδικασία μετακίνησης ενός γονιδίου ενδιαφέροντος από έναν φορέα σε άλλο φορέα για να δούμε την έκφραση του γονιδίου για να αποκτήσουμε την επιθυμητή λειτουργικότητα του γονιδίου. |
| Διαδικασία | |
| Διαχωρίστε το DNA που σας ενδιαφέρει από τον οργανισμό και εισάγεται σε έναν φορέα μία φορά και κλωνοποιείται | Ήδη κλωνοποιημένο DNA διαχωρίζεται από τον πρώτο φορέα και εισάγεται σε έναν δεύτερο φορέα και κλωνοποιείται. |
| Εισαγωγή κίνησης μέσω διανυσμάτων | |
| Δεν μετακινεί τα ένθετα (DNA ενδιαφέροντος) από ένα φορέα σε άλλο φορέα. | Μετακίνηση ένθετων από το γονικό διάνυσμα στο διάνυσμα προορισμού. |
Σύνοψη – Κλωνοποίηση εναντίον Υποκλωνοποίησης
Η κλωνοποίηση δημιουργεί γενετικά πανομοιότυπα κύτταρα ή οργανισμούς με το παρεμβαλλόμενο γονίδιο ή το DNA που μας ενδιαφέρει. Προχωρά μέσω του διαχωρισμού και της εισαγωγής του DNA που μας ενδιαφέρει σε έναν φορέα και την έκφραση μέσα σε ένα βακτήριο ξενιστή. Η υποκλωνοποίηση μοιράζεται παρόμοια βήματα με την κλωνοποίηση. Ωστόσο, στην υποκλωνοποίηση, ήδη κλωνοποιημένο θραύσμα DNA (γονίδιο ενδιαφέροντος) εισάγεται σε φορέα και μετασχηματίζεται σε βακτήριο ξενιστή. Αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ της κλωνοποίησης και της υποκλωνοποίησης.
