Які відмінності між ПЛР та клонуванням?

Ланцюгова реакція полімерази (ПЛР) та її науковий родич, клонування експресованих генів, - два біотехнологічні прориви 1970-х та 1980-х років, які продовжують відігравати значну роль у спробах зрозуміти хворобу. Обидві ці молекулярні технології дають вченим можливість по-різному отримувати більше ДНК.

Молекулярний біолог Карі Мулліс здійснив революцію в генній науці, коли навесні 1983 р. Задумав ланцюгову реакцію полімерази (ПЛР), яка принесла йому Нобелівську премію з хімії в 1993 р. Цей прорив став результатом досліджень з клонування, що датуються 1902 роком. Жодного значного прогресу в клонуванні не відбулося до листопада 1951 р., Коли група вчених у Філадельфії клонувала ембріон жаби. Великий прорив стався 5 липня 1996 р., Коли вчені клонували баранчика «Доллі» із замороженої клітини молочної залози.

Клонування просто робить один живий організм з іншого, створюючи два організми з однаковими генами. ПЛР дозволяє вченим виготовити мільярди копій фрагмента ДНК протягом декількох годин. Хоча ПЛР впливає на технологію клонування, виробляючи велику кількість ДНК, яку можна клонувати, ПЛР стикається з складність забруднення, коли зразок з небажаним генетичним матеріалом також можна відтворити і отримати неправильна ДНК.

Процес ПЛР передбачає розщеплення ДНК шляхом її нагрівання, що розмотує подвійну спіраль ДНК на окремі одиничні нитки. Як тільки ці ланцюги відокремлюються, фермент, який називається ДНК-полімераза, зчитує послідовність нуклеїнових кислот і продукує дублікат ланцюга ДНК. Цей процес повторюється знову і знову, подвоюючи кількість ДНК кожного циклу і збільшуючи ДНК експоненціально, доки не будуть створені мільйони копій оригінальної ДНК.

Клонування ДНК передбачає спочатку виділення вихідної та векторної ДНК, а потім використання ферментів для розрізання цих двох ДНК. Далі вчені зв'язують вихідну ДНК з вектором за допомогою ферменту ДНК-лігази, який відновлює зрощування і створює єдину ланцюг ДНК. Потім ця ДНК вводиться в клітину організму господаря, де вона росте разом з організмом.

ПЛР стала стандартним інструментом у судово-медичній науці, оскільки вона може розмножувати дуже малі зразки ДНК для лабораторного тестування на численні злочини. ПЛР також стала корисною для археологів для вивчення еволюційної біології різних видів тварин, включаючи зразки віком тисячі років. Технологія клонування дозволила порівняно легко виділити фрагменти ДНК, що містять гени, для вивчення функції генів. Вчений вважає, що надійне клонування може бути використано для підвищення продуктивності сільського господарства шляхом тиражування найкращих тварин і сільськогосподарських культур, а також зробити медичне тестування більш точним, забезпечивши дослідних тварин, які реагують однаково на те саме ліки.