Diferencia clave - PCR vs secuenciación de ADN
La PCR y la secuenciación de ADN son dos técnicas importantes en Biología Molecular. La reacción en cadena de la polimerasa (PCR) es el proceso que crea una gran cantidad de copias de un fragmento de ADN. La secuenciación de ADN es la técnica que da como resultado el orden preciso de los nucleótidos de un fragmento de ADN dado. Esta es la diferencia clave entre la PCR y la secuenciación de ADN. La PCR es uno de los principales pasos involucrados en la secuenciación del ADN.
CONTENIDO
1. Descripción general y diferencia clave
2. Qué es la PCR
3. Qué es la secuenciación de ADN
4. Comparación lado a lado: PCR frente a secuenciación de ADN
5. Resumen
¿Qué es PCR?
La reacción en cadena de la polimerasa (PCR) es una técnica de amplificación de ADN utilizada en biología molecular. Produce de miles a millones de copias de un fragmento de ADN en particular. Este método fue desarrollado por Kary Mullis en 1983. En esta técnica, el fragmento de ADN a amplificar sirve como molde y la enzima ADN polimerasa agrega nucleótidos complementarios al cebador que está disponible en la mezcla de PCR. Al final de la reacción de PCR, se sintetizan muchas copias de la muestra de ADN.
Hay diferentes componentes de la mezcla de PCR, que incluyen ADN, ADN polimerasa (polimerasa Taq), cebadores (cebadores directos e inversos), nucleótidos (componentes básicos del ADN) y un tampón. La PCR ocurre dentro de una máquina de PCR, y la mezcla de PCR correcta debe cargarse en la máquina y debe manejarse el programa correcto. Esta técnica permite la producción de miles a millones de copias de una sección particular de ADN a partir de una cantidad muy pequeña de ADN.
Las reacciones de PCR ocurren de manera cíclica para producir la cantidad visible de productos de PCR en un gel. Hay tres pasos principales involucrados en una reacción de PCR, a saber, desnaturalización, hibridación de cebadores y extensión de cadena, como se muestra en la Figura 01. Estos tres pasos ocurren a tres temperaturas diferentes. El ADN existe en forma bicatenaria por enlaces de hidrógeno entre las bases complementarias. Antes de la implicación, el ADN bicatenario debe separarse entre sí. Se realiza dando una temperatura alta. A alta temperatura, el ADN de doble hebra se desnaturaliza en hebras simples. Luego, los cebadores deberían acercarse a los extremos flanqueantes del fragmento específico o al gen del ADN. El cebador es un fragmento corto de ADN monocatenario que es complementario a la secuencia diana. Los cebadores directos e inversos se hibridan con las bases complementarias en los extremos flanqueantes del ADN de muestra desnaturalizado a la temperatura de hibridación. Los imprimadores deben ser resistentes al calor. Una vez que los cebadores se aparean con el ADN de la muestra, la enzima polimerasa taq inicia la síntesis de las nuevas hebras mediante la adición de nucleótidos que son complementarios al ADN diana. La polimerasa Taq es una enzima termoestable aislada de una bacteria termofílica llamada Thermus aquaticus. El tampón de PCR mantiene las condiciones óptimas para la acción de la polimerasa taq. Estas tres etapas de las reacciones de PCR se repiten para producir la cantidad requerida de producto de PCR. Después de cada reacción de PCR, se duplica el número de copias de ADN. Por tanto, se puede observar una amplificación exponencial en la PCR. Los productos de la PCR se pueden observar mediante electroforesis en gel y se pueden purificar para estudios posteriores.
Figura 01: Pasos principales de una reacción de PCR
La PCR es una herramienta valiosa en la investigación médica y biológica. La PCR tiene un valor especial en la ciencia forense, ya que puede amplificar el ADN para estudios de las pequeñas muestras de los delincuentes y hacer perfiles de ADN forense. La PCR se usa ampliamente en muchas áreas de la biología molecular, incluida la genotipificación, la clonación de genes, la detección de mutaciones, la secuenciación de ADN, los microarrays de ADN y las pruebas de paternidad, etc.
Figura 02: Reacción en cadena de la polimerasa
¿Qué es la secuenciación de ADN?
La secuenciación del ADN es la determinación de un orden preciso de nucleótidos: adenina, guanina, citosina y timina en un fragmento de ADN dado. La información genética se almacena en las secuencias de ADN utilizando el orden correcto de los nucleótidos. Por lo tanto, encontrar el orden preciso de los nucleótidos en un fragmento de ADN es muy importante para conocer la estructura y función de los genes.
El protocolo de secuenciación de ADN implica diferentes procesos. El primer paso es el aislamiento del ADN interesado o del ADN genómico de un organismo. Usando PCR (como se describe arriba), la región deseada del ADN debe amplificarse. El producto de PCR amplificado debe separarse mediante electroforesis en gel y purificarse. Los fragmentos amplificados sirven como plantillas para la secuenciación. La secuenciación se puede realizar siguiendo la secuenciación de Sanger o el método de secuenciación de alto rendimiento. La secuenciación de Sanger requiere electroforesis capilar de los fragmentos de ADN resultantes. La determinación del orden correcto de los nucleótidos se puede realizar mediante la lectura manual de autorradiografías o utilizando secuenciadores de ADN automatizados.
La secuenciación de genes contribuyó al proyecto del genoma humano y facilitó el mapeo del genoma humano en 2003. En medicina forense, la secuenciación de ADN permitió la identificación de individuos que muestran secuencias de ADN únicas e identifican a los criminales. En medicina, la secuenciación del ADN se puede utilizar para detectar los genes responsables de enfermedades genéticas y de otro tipo, encontrar genes defectuosos y reemplazarlos con genes correctos. En agricultura, la información de secuenciación del ADN de algunos microorganismos se usa para producir cultivos transgénicos con características económicamente deseadas.
Figura 03: Secuenciación de ADN
¿Cuál es la diferencia entre PCR y secuenciación de ADN?
Diferencia del medio del artículo antes de la mesa
PCR vs secuenciación de ADN |
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| El proceso de PCR crea de miles a millones de copias del fragmento de ADN interesado. | La secuenciación del ADN es el proceso de determinar el orden preciso de los nucleótidos en un fragmento de ADN dado. |
| Salir | |
| La PCR crea de miles a millones de copias de un fragmento de ADN en particular. | Esto da como resultado el orden correcto de las bases en un fragmento de ADN particular. |
| Participación de ddNTP | |
| La PCR no requiere ddNTP. Utiliza dNTP. | La secuenciación del ADN requiere ddNTP para terminar la formación de cadenas. |
Resumen - PCR vs secuenciación de ADN
La PCR y la secuenciación de ADN son herramientas muy importantes en muchas áreas de la Biología Molecular. La amplificación de los fragmentos de ADN se realiza mediante la técnica de PCR, mientras que el orden correcto de los nucleótidos de un fragmento de ADN se determina mediante la secuenciación del ADN. Ésta es la diferencia entre la PCR y la secuenciación de ADN.
