ما هي الاختلافات بين PCR والاستنساخ؟

تفاعل البلمرة المتسلسل (PCR) ونسبه العلمي ، استنساخ الجينات المعبر عنها ، هما نوعان اختراقات التكنولوجيا الحيوية في السبعينيات والثمانينيات والتي استمرت في لعب أدوار مهمة في الجهود المبذولة فهم المرض. كلتا التقنيتين الجزيئيتين تمنح العلماء الوسائل لصنع المزيد من الحمض النووي بطرق مختلفة.

أحدث عالم الأحياء الجزيئية كاري موليس ثورة في علم الجينات عندما تصور تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) في ربيع عام 1983 ، والذي أكسبه جائزة نوبل في الكيمياء عام 1993. جاء هذا الاختراق في أعقاب أبحاث الاستنساخ التي يعود تاريخها إلى عام 1902. لم يحدث تقدم كبير في الاستنساخ حتى نوفمبر 1951 ، عندما قام فريق من العلماء في فيلادلفيا باستنساخ جنين ضفدع. حدث الاختراق الكبير في 5 يوليو 1996 ، عندما استنساخ العلماء "دوللي" الحمل من خلية ثديية مجمدة.

الاستنساخ هو ببساطة صنع كائن حي من كائن آخر ، مما يؤدي إلى تكوين كائنين من نفس الجينات. يُمكِّن تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) العلماء من إنتاج مليارات النسخ من قطعة من الحمض النووي في غضون ساعات. على الرغم من تأثير تفاعل البوليميراز المتسلسل على تقنية الاستنساخ من خلال إنتاج كميات كبيرة من الحمض النووي الذي يمكن استنساخه ، فإن تفاعل البوليميراز المتسلسل يواجه صعوبة التلوث ، حيث يمكن أيضًا تكرار عينة تحتوي على مادة وراثية غير مرغوب فيها وإنتاج DNA خاطئ.

تتضمن عملية تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) تحطيم الحمض النووي عن طريق تسخينه ، مما يؤدي إلى فك الحلزون المزدوج للحمض النووي إلى خيوط مفردة منفصلة. بمجرد فصل هذه الخيوط ، يقرأ إنزيم يسمى DNA polymerase تسلسل الحمض النووي وينتج سلسلة مكررة من DNA. تتكرر هذه العملية مرارًا وتكرارًا ، مما يؤدي إلى مضاعفة كمية الحمض النووي في كل دورة وزيادة الحمض النووي بشكل كبير حتى يتم إنشاء ملايين النسخ من الحمض النووي الأصلي.

يتضمن استنساخ الحمض النووي أولاً عزل المصدر وناقل الحمض النووي ثم استخدام الإنزيمات لقطع هذين الحمض النووي. بعد ذلك ، يربط العلماء الحمض النووي المصدر بالناقل باستخدام إنزيم ليجيز DNA الذي يصلح اللصق ويخلق خيطًا واحدًا من الحمض النووي. ثم يتم إدخال هذا الحمض النووي في خلية الكائن الحي المضيف ، حيث ينمو مع الكائن الحي.

أصبح تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) أداة قياسية في علم الطب الشرعي لأنه يمكن أن يضاعف عينات صغيرة جدًا من الحمض النووي لاختبار معمل الجريمة المتعدد. أصبح تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) مفيدًا أيضًا لعلماء الآثار لدراسة البيولوجيا التطورية لأنواع حيوانية مختلفة ، بما في ذلك عينات عمرها آلاف السنين. جعلت تقنية الاستنساخ من السهل نسبيًا عزل أجزاء الحمض النووي التي تحتوي على جينات لدراسة وظيفة الجينات. يعتقد العلماء أنه يمكن استخدام الاستنساخ الموثوق به لجعل الزراعة أكثر إنتاجية من خلال تكرار أفضل الحيوانات و وكذلك لجعل الاختبارات الطبية أكثر دقة من خلال توفير حيوانات الاختبار التي تتفاعل جميعها بنفس الطريقة مع نفس الشيء دواء.