Différence entre le clonage génique et la PCR | Gene Cloning vs PCR

Différence clé - Clonage de gènes par PCR

La synthèse de nombreuses copies d'ADN à partir d'un fragment d'ADN spécifique est appelée amplification de l'ADN. Il existe deux principaux processus d'amplification de l'ADN, à savoir le clonage des gènes et la PCR. La différence clé entre le clonage des gènes et la PCR est que le clonage des gènes produit des copies multiples d'un gène spécifique in vivo en construisant un ADN recombinant et en grandissant à l'intérieur d'une bactérie hôte tandis que la PCR produit des millions de copies d'un fragment d'ADN spécifique in vitro subissant des cycles répétés de dénaturation et de synthèse. TABLE DES MATIÈRES 1. Vue d'ensemble et différence clé

2. Qu'est-ce que le clonage génique

3? Qu'est-ce que la PCR

4. Comparaison côte à côte - Clonage génique vs PCR

5. Résumé

Qu'est-ce que le clonage de gènes?

Le clonage génétique est une technique utilisée pour localiser et multiplier un gène spécifique à partir de l'ADN génomique extrait d'un organisme par la construction d'ADN recombinant. L'ADN génomique contient des milliers de gènes différents codés pour les protéines. Lorsque l'ADN est extrait, il inclut tous les gènes possibles qu'il peut supporter. La technique de clonage génique a permis la détection d'un gène spécifique à partir de l'ADN total. Par conséquent, le clonage des gènes constitue un outil important en biologie moléculaire.

La fabrication d'une bibliothèque génomique d'un organisme est essentielle dans le clonage des gènes si l'emplacement du gène pertinent dans l'ADN est inexistant. Une bibliothèque génomique est réalisée en utilisant les étapes suivantes.

Étape 1:

Extraction de l'ADN total d'un organisme qui contient le gène désiré.

Étape 2:

La digestion par restriction de l'ADN extrait pour produire de petits fragments gérables. Cette étape est facilitée par les endonucléases de restriction.

Etape 3:

Sélection d'un vecteur approprié et ouverture de l'ADN vecteur en utilisant les mêmes endonucléases de restriction. Les plasmides bactériens sont couramment utilisés comme vecteurs pour transporter de l'ADN étranger. Les plasmides sont de petits cercles d'ADN situés dans les bactéries. Etape 4:

Combinaison de l'ADN vecteur et de l'ADN fragmenté pour produire une molécule d'ADN recombinant. Cette étape est régie par l'ADN ligase.

Étape 5: Transfert de molécules d'ADN recombinant dans les bactéries hôtes. Cette étape est connue sous le nom de transformation, et est effectuée en utilisant un choc thermique.

Etape 5: Criblage de cellules bactériennes transformées sur un milieu de culture. Une population mixte de cellules hôtes transformées et non transformées est obtenue à la fin du processus de transformation. Comme gène d'intérêt ne comprend que dans les cellules hôtes transformées.Par conséquent, il est nécessaire de sélectionner les cellules transformées. La sélection est faite en utilisant des milieux sélectifs qui contiennent des antibiotiques. Seules les cellules transformées poussent sur ce milieu de criblage permettant la sélection.

Étape 6: Culture de bactéries pour produire une bibliothèque de gènes. Dans cette étape, les cellules hôtes transformées sont introduites dans des milieux de culture frais qui fournissent des exigences de croissance optimales. Les colonies totales sur les plaques de culture représentent la bibliothèque génomique de cet organisme.

Etape 7: La molécule d'ADN recombinant contenant le gène d'intérêt doit être criblée à partir de milliers de fragments clonés d'ADN recombinant. Il peut être accompli en utilisant des sondes qui marquent le gène spécifique ou les résultats de protéines spécifiques de ce gène.

Une fois que le gène intéressé contenant la colonie bactérienne est identifié à partir des colonies totales, il est possible de faire des millions de copies du plasmide recombinant qui contient le gène. Le clonage génétique est utilisé dans l'établissement de banques de gènes, la production de protéines spéciales, de vitamines, d'antibiotiques, d'hormones, de séquençage et de cartographie des génomes des organismes, Qu'est-ce que la PCR?

La réaction en chaîne par polymérase (PCR) est une technique qui génère un grand nombre de copies d'un fragment d'ADN particulier. L'amplification exponentielle d'une séquence d'ADN spécifique est obtenue par PCR dans des conditions in vitro

. Cette technique est un outil très puissant en Biologie Moléculaire puisqu'elle peut multiplier un petit échantillon d'ADN en une quantité utilisable. La PCR a été introduite par Kary Mullis en 1983 et cette invention primée a créé un énorme progrès en biologie moléculaire.

La technique de PCR suit des réactions de PCR répétées comme le montre la Figure 02. Une réaction de PCR consiste en trois étapes principales se produisant à trois températures différentes; dénaturation du double brin à l'ADN à 94

0

C, recuit des amorces à 68

0 C et élongation du brin à 72 0

C. Par conséquent, lorsque la PCR est effectuée, la fluctuation de température doit être fortement maintenue pour une réplication correcte. La PCR est réalisée dans une machine PCR à l'intérieur des tubes PCR. Les tubes de PCR sont chargés avec des mélanges de PCR corrects contenant de l'ADN matrice, de la Taq polymérase, des amorces, des dNTP et du tampon. La dénaturation de l'ADN de l'échantillon double brin en ADN simple brin est réalisée en brisant les liaisons hydrogène entre les bases complémentaires à 94-98 ⁰ C. Ensuite, des brins uniques d'ADN matrice sont exposés pour des amorces. Une paire d'amorces (avant et arrière) doit être fournie, et ils doivent être thermostables pour tolérer les températures élevées. Les amorces sont des séquences courtes d'ADN simple brin complémentaires aux extrémités du fragment d'ADN cible. Les amorces synthétiques sont utilisées dans la PCR. Les amorces se lient aux bases complémentaires de l'ADN de l'échantillon et initient la synthèse d'un nouveau brin. Cette étape est catalysée par une enzyme appelée Taq polymerase; une enzyme ADN polymérase thermostable isolée à partir de ^{Thermus auqaticus} . Lorsque des amorces et des nucléotides (blocs de construction) sont disponibles, la Taq polymérase construit le nouveau brin d'ADN complémentaire de l'ADN matrice.A la fin du programme de PCR, le fragment d'ADN amplifié est observé en utilisant une électrophorèse sur gel. Si une analyse supplémentaire est requise, le produit de PCR est purifié à partir du gel. ^{La PCR est très utile pour le diagnostic et le suivi des maladies génétiques et acquises, l'identification des criminels (dans le domaine de la médecine légale), l'étude de la structure et de la fonction d'un segment d'ADN ciblé, le séquençage et la cartographie des génomes des organismes. La PCR est devenue une technique de laboratoire de routine dans les laboratoires de recherche en biologie médicale et moléculaire parmi les scientifiques puisqu'elle a une grande variété d'applications.} Figure_2: Réaction en chaîne de la polymérase ^{Quelle est la différence entre le clonage génétique et la PCR?} Le clonage génétique est le processus de fabrication de copies multiples d'un gène spécifique in vivo par l'intermédiaire de l'ADN recombinant et la transformation en une bactérie hôte.

La technique de PCR produit plusieurs copies d'une séquence d'ADN particulière

in vitro

par des cycles répétés de réactions de PCR.

Exigence de construction de l'ADN recombinant

L'ADN recombinant est produit afin de localiser le gène.
L'ADN recombinant n'est pas produit. Besoin de main-d'œuvre Ce processus demande beaucoup de travail.	Le travail intensif n'est pas nécessaire. Processus in vivo ou in vitro La construction de l'ADN recombinant est
in vitro
et l'amplification de l'ADN est	in vivo
.
L'amplification de l'ADN se produit complètement	in vitro.
Résumé - Le clonage génétique et la PCR
Le clonage génétique et la PCR sont deux méthodes utilisées pour l'amplification de l'ADN. La PCR est un processus in vitro qui fait de multiples copies d'ADN d'un fragment d'ADN particulier sans utiliser d'ADN recombinant et d'un organisme hôte. Le clonage de gènes est essentiellement un processus in vivo qui aboutit à de multiples copies d'un gène intéressant à l'intérieur de l'organisme hôte via la construction d'ADN recombinant. C'est la différence entre le clonage génétique et la PCR.	Référence: 1. Griffiths, Anthony JF. "Cloner un gène spécifique. "Analyse génétique moderne. U. S. Bibliothèque nationale de médecine, 01 janv. 1999. Web. 22 févr. 2017

2. "Polymerase Chain Reaction (PCR). "Centre national d'information sur la biotechnologie. U. S. Bibliothèque nationale de médecine, n. ré. Web. 22 févr. 2017

Courtoisie d'image: 1. "Figure 17 01 06" Par CNX OpenStax - (CC BY 4. 0) via Commons Wikimedia 2. "PCR" Par Madprime - Propre travail (CC BY-SA 3. 0) via Commons Wikimedia