Ključna razlika med izolacijo genomske DNA in plazmidne DNA je v tem, da izolacija genomske DNA cilja na ekstrakcijo genomske DNA, medtem ko izolacija plazmidne DNA cilja na ekstrakcijo plazmidne DNA bakterij.
Izolacija DNK je kemični postopek, ki se uporablja za izolacijo DNK iz različnih vrst ali iz različnih vzorcev. Izolacija DNA je pomembna pri tehnikah molekularne biologije na koncu toka, kot so gelska elektroforeza, verižna reakcija s polimerazo in tehnike zaporedja DNA. Zato je izolacija DNK bistven kemijski proces v molekularno bioloških študijah. Glede na namen raziskave je včasih potrebno izolirati genomsko DNA. Poleg tega se nekatere študije osredotočajo na izolacijo plazmidne DNA iz bakterij. Izolacija genomske DNK je postopek izolacije genomske DNK iz prokariontskega ali evkariontskega vzorca. Koraki izolacije se razlikujejo glede na vrsto celice, v kateri se DNK izolira. Izolacija plazmidne DNA je postopek izolacije plazmidne DNA iz bakterijske celice. V primerjavi z izolacijo genomske DNA je celoten postopek pri izolaciji plazmidne DNA kompleksen.
Kaj je izolacija genomske DNK?
Izolacija genomske DNK je postopek ekstrakcije celotne genomske DNK organizma. Ta poseben proces vključuje tri glavne dogodke. To so liza celice ali liza jedra, razgradnja beljakovin ali proteoliza in obarjanje genomske DNA. Stopnja lize se lahko razlikuje glede na tip celice. Pri prokariontih, ker obstaja peptidoglikanska celična stena, mora biti prvi korak razgradnja celične stene. Po drugi strani pa pri evkariontih faza lize vključuje razgradnjo plazemske membrane in jedrske membrane, da se DNK odstrani navzven. Nasprotno pa so posebni koraki bistveni za lizo rastlinskih in glivičnih celičnih sten.
Slika 01: Izolacija genomske DNK
Posledično, ko bo korak lize končan, bo DNK sčasoma prišla v supernatant. Hkrati poteka tudi razgradnja proteina v raztopini zaradi dodatka proteinaze K. Naslednji korak je ločitev genomske DNA in razgrajenih proteinov drug od drugega. Zato se razgrajeni proteini ločijo z obarjanjem, kar omogoči, da genomska DNK ostane v supernatantu. Po obarjanju proteinov lahko genomsko DNA oborimo in ponovno suspendiramo v ustreznem pufru, dokler ni potreben za poskus.
Genomska DNK, ki je linearna DNK, vsebuje vse genetske informacije organizma. Z drugimi besedami, genom je dedni material živega organizma, ki je odgovoren za vse strukturne in funkcionalne aktivnosti celice. Sestavljen je iz kodirajočih in nekodirajočih zaporedij DNK. Pri izolaciji genomske DNK vključuje celoten genom organizma.
Kaj je izolacija plazmidne DNA?
Izolacija plazmidne DNA je poseben in bolj zapleten postopek izolacije DNA. Plazmidi so ekstrakromosomska DNK, ki je prisotna v večini bakterijskih celic. So mirujoča krožna DNK, ki podpira bakterije pri preživetju v težkih okoljskih razmerah. Plazmidna DNK je sestavljena iz posebnih odpornih genov, ki bakterijam zagotavljajo dodatne prednosti, kot so odpornost na antibiotike, virulentne lastnosti in toksične lastnosti.
Slika 02: Izolacija plazmidne DNA
Izolacija plazmidne DNK prav tako vključuje tri glavne procese; celično lizo, proteinolizo in obarjanje DNA. Čeprav je biokemični mehanizem izolacije podoben mehanizmu izolacije genomske DNA, je proces bolj zapleten od njega. Postopek celične lize je najpomembnejši proces v tem postopku. Najpomembneje je, da se genomska DNK in plazmidna DNK ne smeta mešati med seboj. Zato je v postopek izolacije plazmidne DNA vključen veliko blažji proces lize. Zato se v večini postopkov izolacije plazmidne DNA uporablja detergent; natrijev dodecil sulfat za celično lizo.
Kakšne so podobnosti med izolacijo genomske DNA in plazmidne DNA?
- Izolacija genomske DNK in plazmidne DNK se osredotoča na ekstrakcijo DNK organizma.
- Poleg tega oba sledita istemu splošnemu procesu, ki vključuje celično lizo, razgradnjo beljakovin in obarjanje DNK.
- Poleg tega je nastala DNK obeh procesov pomembna za nadaljnje procese.
- Poleg tega oba postopka izolacije vključujeta korake za čiščenje in shranjevanje DNK pod določenimi pogoji shranjevanja.
- Poleg tega se proteinaza K uporablja v obeh metodah za razgradnjo beljakovin.
Kakšna je razlika med izolacijo genomske DNA in plazmidne DNA?
Izolacija genomske DNA se osredotoča na ekstrakcijo celotne genomske DNA ciljnega organizma, medtem ko se izolacija plazmidne DNA osredotoča na izolacijo samo plazmidne DNA iz določene bakterijske vrste. Zato je to ključna razlika med izolacijo genomske DNK in plazmidne DNK. Še ena razlika med izolacijo genomske DNA in plazmidne DNA je v postopku. Izolacija genomske DNA je manj zapleten postopek v primerjavi z izolacijo plazmidne DNA. Zato je treba pri izolaciji plazmidne DNA upoštevati varnostne ukrepe, da preprečimo medsebojno mešanje genomske in plazmidne DNA.
Spodnja infografika ponuja dodatne podrobnosti o razliki med izolacijo genomske DNA in plazmidne DNA.
Povzetek – izolacija genomske DNA proti plazmidni DNA
Izolacija DNK je pomemben proces v tehnikah molekularne biologije. Obstajata dve vrsti DNK, in sicer genomska DNK in plazmidna DNK (ekstrakromosomska DNK). Na podlagi zahteve se nekateri postopki izvajajo za izolacijo genomske DNA, medtem ko se nekateri postopki osredotočajo na izolacijo samo plazmidne DNA iz bakterij. Zato se koraki, vključeni v oba procesa, med seboj nekoliko razlikujejo. Vendar pa je celoten postopek v obeh izolacijah enak. Izolirana DNK obeh procesov se izjemno uporablja v nadaljnjih procesih, kot so kloniranje, gelska elektroforeza in verižne reakcije s polimerazo. Na koncu protokola izolacije genomske DNA lahko izoliramo celotno genomsko DNA organizma kot končni produkt, medtem ko lahko na koncu protokola izolacije plazmidne DNA izoliramo plazmidno DNA zadevne bakterije kot končni produkt. Zato je to razlika med izolacijo genomske DNA in plazmidne DNA.
