Différence entre la PCR et la réplication de l'ADN

Différence clé - PCR vs ADN Réplication
 

La réplication de l'ADN est un processus naturel qui se produit dans les organismes vivants. Il s'agit de la production de deux copies identiques d'une molécule d'ADN. La réplication de l'ADN est un processus extrêmement important d'hérédité biologique. Les informations génétiques sont transmises du parent à la progéniture principalement en raison de la capacité de réplication de l'ADN. Par conséquent, c'est un processus essentiel qui se produit dans presque tous les organismes vivants. Ce processus se produit in vivo. Cependant, la réplication de l'ADN peut être effectuée via in vitro Méthodes aussi. La réaction en chaîne par polymérase (PCR) est une telle in vitro Méthode de réplication de l'ADN. La PCR est une méthode d'amplification ADN réalisée dans les laboratoires. Il produit des milliers à des millions d'exemplaires d'ADN à partir d'un fragment d'ADN intéressé ou d'un gène. Il y a des différences entre in vivo Réplication de l'ADN et PCR. Le différence clé entre ces deux-là est que La PCR est effectuée dans une machine de PCR à des températures maintenues pour produire un grand nombre de copies d'ADN tandis que la réplication de l'ADN se produit à l'intérieur du corps à température corporelle pour produire deux copies identiques d'une seule molécule d'ADN.

CONTENU

1. Aperçu et différence clé
2. Qu'est-ce que PCR
3. Qu'est-ce que la réplication de l'ADN
4. Similitudes entre la PCR et la réplication de l'ADN
5. Comparaison côte à côte - réplication de la PCR contre l'ADN sous forme tabulaire
6. Résumé

Qu'est-ce que PCR?

La réaction en chaîne par polymérase (PCR) est un in vitro Technique d'amplification de l'ADN qui est systématiquement effectuée dans les laboratoires biologiques moléculaires. Cette méthode a permis la production de milliers à des millions d'exemplaires d'un fragment d'ADN particulièrement intéressé. La PCR a été introduite par Kary Mullis en 1980. Dans cette technique, le fragment intéressé de l'ADN est servi de modèle pour faire des copies. L'enzyme appelée Taq polymérase est utilisée comme enzyme de l'ADN polymérase, et elle catalysera la synthèse de nouvelles brins du fragment d'ADN. Les amorces qui sont dans le mélange de PCR fonctionneront comme points de départ pour les extensions de fragment. À la fin de la réaction de PCR, de nombreuses copies de l'ADN de l'échantillon peuvent être obtenues.

Tous les ingrédients nécessaires pour fabriquer des copies de l'ADN sont inclus dans le mélange de PCR. Ce sont de l'ADN d'échantillonnage, de l'ADN polymérase (Taq polymérase), des amorces (amorces vers l'avant et inverse), des nucléotides (blocs de construction de l'ADN) et un tampon. La réaction de PCR est exécutée dans une machine de PCR, et elle doit être alimentée avec un mélange de PCR correct et le programme de PCR correct. Si le mélange réactionnel et le programme sont corrects, il produira la quantité requise de copies d'une section particulière d'ADN à partir d'une très petite quantité d'ADN.

Il y a trois étapes majeures impliquées dans une réaction de PCR à savoir la dénaturation, le recuit des amorces et l'extension des brins. Ces trois étapes se produisent à trois températures différentes. L'ADN existe en tant qu'hélice double brin. Deux brins sont liés par des liaisons hydrogène. Avant l'amplification, l'ADN double brin est séparé en donnant une température élevée. À haute température, ADN double brin dénaturé en brins simples. Ensuite, les amorces recuisent avec les extrémités flanquantes du fragment intéressé ou du gène de l'ADN. L'amorce est un court morceau d'ADN simple brin qui est complémentaire aux extrémités de la séquence cible. Les amorces vers l'avant et les inverses se recouverture avec les bases complémentaires aux extrémités flanquantes de l'ADN de l'échantillon dénaturé à la température de recuit.

Lorsque les amorces sont recuites avec de l'ADN, l'enzyme Taq polymérase initie la synthèse des nouvelles brins en ajoutant des nucléotides complémentaires de l'ADN de matrice. La Taq polymérase est une enzyme stable thermique qui est isolé d'une bactérie thermophile appelée Thermus aquaticus. Le tampon de PCR maintient les conditions optimales pour l'action Taq polymérase. Ces trois étapes de la réaction de PCR sont répétées pour produire la quantité requise du produit PCR. À chaque réaction de PCR, le nombre de la copie d'ADN double. Par conséquent, une amplification exponentielle peut être observée dans PCR. Le produit de PCR peut être observé en utilisant l'électrophorèse sur gel car il produit la quantité visible d'ADN sur un gel et il peut être purifié pour d'autres études telles que le séquençage, etc.

Figure 01: PCR

La PCR est un outil précieux dans la recherche médicale et biologique. Surtout dans les études médico-légales, la PCR a une valeur immense car elle peut amplifier l'ADN pour les études des minuscules échantillons des criminels et faire des profils d'ADN médico-légaux. La PCR est largement utilisée dans de nombreux domaines de la biologie moléculaire, notamment le génotypage, le clonage des gènes, la détection de mutation, le séquençage de l'ADN, les microréseaux d'ADN et les tests de paternité, etc.

Qu'est-ce que la réplication de l'ADN?

La réplication de l'ADN est référée au processus qui produit deux copies identiques de l'ADN à partir d'une molécule d'ADN. C'est un processus important d'hérédité biologique. La réplication de l'ADN se produit dans tous les organismes vivants. Le génome de la cellule parent doit être reproduit afin de remettre le génome dans la cellule fille. Le processus de réplication de l'ADN a trois étapes principales appelées initiation, allongement et résiliation. Ces étapes sont catalysées par différentes enzymes. La réplication de l'ADN commence à partir de l'emplacement appelé origine de réplication dans le génome des cellules. Dans le génome, l'ADN existe sous forme double brin. Ces deux brins sont séparés au début de la réplication de l'ADN, et il se fait par l'hélicase d'ADN dépendante de l'ATP. Le déroulement de l'ADN est l'événement principal qui se produit dans l'étape d'initiation. En utilisant des brins d'ADN séparés comme modèles, l'ADN polymérase synthétise les nouveaux brins complémentaires des brins de matrice en direction de 5 'à 3'. C'est la étape appelée allongement. La terminaison se produit lorsque les deux fourches de réplication se réunissent à l'extrémité opposée du chromosome parental.

Figure 02: réplication de l'ADN

Autre que l'ADN polymérase, plusieurs enzymes telles que l'ADN primase, l'hélicase de l'ADN, l'ADN ligase et la topoisomérase sont impliquées dans la réplication de l'ADN. Une caractéristique spéciale de la réplication de l'ADN in vivo est qu'il produit des fragments d'Okazaki. Un brin se forme continuellement tandis que les autres se forment en petits morceaux.

Quelles sont les similitudes entre la réplication de la PCR et de l'ADN?

• Dans la réplication de la PCR et de l'ADN, l'ADN double brin est séparé les uns des autres.
• Dans les processus de réplication PCR et ADN, l'ADN est copié.
• Les processus de réplication de la PCR et de l'ADN sont vraiment importants.
• Dans les processus de réplication de PCR et d'ADN, enzyme de l'ADN polymérase est impliquée.

Quelle est la différence entre la réplication PCR et ADN?

Résumé - PCR vs ADN Réplication

La réplication de l'ADN est un processus de production de deux copies identiques de l'ADN à partir d'une seule molécule d'ADN. Il se produit dans tous les organismes vivants car il propose une méthode de don des informations génétiques du parent à la progéniture. Il se compose de trois étapes catalysées par voie enzymatiquement à savoir l'initiation, l'allongement et la résiliation. La réplication de l'ADN peut se faire artificiellement dans le laboratoire. La PCR est un moyen de produire un grand nombre de copies d'ADN à partir de l'ADN intéressé. La PCR est régulièrement réalisée dans les laboratoires biologiques moléculaires car il s'agit d'une méthode facile de produire des copies de l'ADN. C'est la différence entre la réplication PCR et ADN.

Référence:

1."Réplication de l'ADN.»Wikipedia, Wikimedia Foundation, 11 mars. 2018. Disponible ici
2.«Réaction en chaîne par polymérase (PCR).»Information du Centre national pour la biotechnologie, u.S. Bibliothèque nationale de médecine. Disponible ici  
3.«Mécanisme moléculaire de la réplication de l'ADN.”Khan Academy. Disponible ici  

Image gracieuseté:

1.«Polymérase Chain Reaction» par Enzoklop - Propre travaux, (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia  
2.'ADN Replication Split'by I, Madprime, (CC By-Sa 3.0) via Commons Wikimedia