PCRとDNA複製の違いは何ですか

主な違い PCR と DNA 複製の違いは PCR が ある in vitro DNA を合成するプロセスですが、DNA の複製は in vivo です。 DNA合成のプロセス

PCR と DNA 複製は、DNA 合成を担う 2 つのプロセスです。 PCR で DNA 合成を担う酵素は、Taq などの好熱性 DNA ポリメラーゼです。 一方、DNA 複製の原因となる酵素は DNA ポリメラーゼです。さらに、PCRはDNAプライマーを使用しますが、DNA複製はRNAプライマーゼによって合成されたRNAプライマーを使用します。

対象となる主な分野

1. PCR とは
– 定義、プロセス、重要性
2. DNA複製とは
– 定義、プロセス、重要性
3. PCR と DNA 複製の類似点
– 共通機能の概要
4. PCR と DNA 複製の違いは何ですか
– 主な相違点の比較

主な用語

DNA ポリメラーゼ、DNA 複製、PCR (ポリメラーゼ連鎖反応)、プライマー、Taq ポリメラーゼ

PCRとは

PCR (ポリメラーゼ連鎖反応 ) は、指数関数的増幅によって特定の DNA フラグメントの数千から数百万のコピーを生成するために広く使用されている分子生物学的手法です。 1983 年に Kary Mullis によって開発されました。PCR の最も重要な特徴は、サーマル サイクリングに依存していることです。したがって、DNA 融解や酵素による DNA 重合など、温度に依存するさまざまな反応が起こります。一方、PCR で使用される 2 つの主な試薬は、ターゲット配列に相補的な DNA プライマーと、Taq などの熱安定性 DNA ポリメラーゼです。 好熱性細菌Thermus aquaticusから単離されたポリメラーゼ。 その間、フォワードおよびリバース PCR プライマーは、DNA フラグメント上で重合される領域に隣接します。

図 1:ポリメラーゼ連鎖反応

さらに、PCR に含まれる 3 つの主なステップは次のとおりです。

一般に、PCR 中に 3 つのステップを 30 ～ 40 回繰り返して、目的の DNA フラグメントを指数関数的に増殖させます。

DNA 複製とは

DNA 複製は、1 つのコピーから 2 つの同一の DNA コピーを合成する生物学的プロセスです。さらに、それは生物学的遺伝の基礎であり、細胞が細胞分裂を行うのを助けます.さらに、DNA複製の主な特徴の1つは半保存的複製です。 DNA 二重鎖の各 DNA 鎖は、それに相補的な新しい DNA 鎖を合成するためのテンプレートとして機能します。さらに、一連のタンパク質が DNA 複製に関与しています。基本的には、DNA 二重鎖をほどく DNA ヘリカーゼ、DNA を重合させる DNA ポリメラーゼ、DNA ポリメラーゼの解離を防ぐ DNA クランプ、一本鎖 DNA を安定化させる一本鎖結合タンパク質、重合中に DNA 鎖を弛緩させるトポイソメラーゼ、連結する DNA リガーゼです。岡崎フラグメント、RNA プライマーを合成するプライマーゼ、テロメア DNA を伸長するテロメラーゼ。

図 2:DNA 複製

さらに、DNA 複製は継続的なプロセスであり、DNA 複製の 3 つのステップは次のとおりです。

PCR と DNA 複製の類似点

• PCR と DNA 複製は、 DNA合成。
• どちらも連鎖反応を重合しています。
• さらに、5'各鎖の 3' 方向へ。
• したがって、2 つの DNA の重合逆平行であるストランドは、反対方向に発生します。
• また、DNA 重合酵素は、プロセス。
• 追加するこれらの酵素の主な機能成長する鎖に相補的な塩基。
• さらに、両方のプロセスでプライマーが使用されます。 DNAに相補的な短いオリゴヌクレオチドフラグメントです。
• プライマーは DNA の開始を担う合成。
• どちらのプロセスも既存の DNA を DNA として使用します新しい DNA の合成のためのテンプレート。
• したがって、それらは半保守的な方法で発生します.
• デオキシリボースヌクレオチドを基質として使用します。

PCR と DNA 複製の違い

定義

PCR (ポリメラーゼ連鎖反応) は、特定の DNA セグメントの多数のコピーを作成するために分子生物学で広く使用されている方法を指し、DNA 複製は、2 つの同一のレプリカを生成する生物学的プロセスを指します。 1 つの元の DNA 分子から DNA の。したがって、これが PCR と DNA 複製の主な違いです。

発生

PCR はin vitro このプロセスは、DNA 複製が in vivo である間に試験管内で発生します。 生きている細胞の中で起こるプロセス。

目標

PCR の主な目的は、単一の DNA フラグメントの 2 ～ 2 コピーを生成することですが、DNA 複製の主な目的は、ゲノム全体を一度にコピーすることです。

目標の長さ

PCR のターゲットは短く、DNA 複製のターゲットは長くなります。

プロセスの継続

PCR は 30 ～ 40 サイクルの不連続プロセスですが、DNA 複製は連続プロセスです。

DNAらせんの2本の鎖を開く

PCR では、DNA 二重鎖は 90 °C を超える熱を使用して融解しますが、DNA 複製では、DNA 二重鎖は酵素 ATP 依存性ヘリカーゼによって開かれます。

プライマー

PCR と DNA 複製のもう 1 つの違いは、PCR は DNA プライマーを使用するのに対し、DNA 複製はプライマーゼ 酵素によって合成された RNA プライマーを使用することです。

重合酵素

さらに、PCR は Taq などの好熱性 DNA ポリメラーゼを使用します。 DNA複製はDNAポリメラーゼを使用しますが、DNAポリメラーゼはDNAポリメラーゼを使用します。

ポリメラーゼの特徴

Taq PCR のポリメラーゼは機能が豊富ではなく、校正能力もありませんが、DNA 複製の DNA ポリメラーゼには高い忠実度、速度、校正能力、修復能力が含まれています。

レプリケーション フォーク

DNA 複製では複製フォークが発生しますが、PCR では複製フォークは発生しません。

5′ から 3′ へのエキソヌクレアーゼ アクティビティ

Taq PCR のポリメラーゼには 5' から 3' へのエキソヌクレアーゼ活性が含まれていませんが、DNA 複製の DNA ポリメラーゼには 5' から 3' へのエキソヌクレアーゼ活性があり、RNA プライマーを分解します。

気温

Taq PCR のポリメラーゼは 72 °C などの高温で動作しますが、DNA 複製の DNA ポリメラーゼは生理的温度である 37 °C で動作します。

複雑さ

PCR はin vitroのシンプルなアプローチとして機能します DNA 合成と DNA 複製は複雑なプロセスであり、明確に定義されているが複雑な一連の酵素と補因子に依存しています。

スピード

PCR の速度は 1 ～ 4 kb/分ですが、DNA 複製の速度は 1 kb/秒です。

精度

Taq のエラー率 PCR におけるポリメラーゼは 9000 塩基に 1 つであるのに対し、DNA 複製における DNA ポリメラーゼのエラー率は 100,000 塩基に 1 です。

結論

基本的に、PCR は in vitro のプロセスです。 DNA合成。また、高温と好熱性 Taq を使用するシンプルなアプローチです。 酵素はポリメラーゼ。さらに、DNA プライマーを使用します。ただし、PCR の主な目的は、特定の DNA フラグメントのコピーを大量に生成することです。一方、DNA 複製は in vivo です。 全ゲノムの合成に関与し、細胞が分裂する準備をする DNA 合成のプロセス。ただし、酵素 DNA ポリメラーゼと一緒に多くの生理学的薬剤が必要です。さらに、この酵素は体温で働きます。さらに、DNA複製は非常に正確なプロセスです。したがって、PCR と DNA 複製の主な違いは、プロセスのさまざまな特徴です。