Peamine erinevus genoomse DNA ja plasmiidse DNA eraldamise vahel seisneb selles, et genoomse DNA eraldamise eesmärk on genoomse DNA eraldamine, samas kui plasmiidse DNA eraldamise sihiks on bakterite plasmiidse DNA eraldamine.
DNA eraldamine on keemiline protsess, mida kasutatakse DNA eraldamiseks erinevatest liikidest või erinevatest proovidest. DNA eraldamine on oluline allavoolu molekulaarbioloogia tehnikates, nagu geelelektroforees, polümeraasi ahelreaktsioon ja DNA sekveneerimismeetodid. Seetõttu on DNA eraldamine molekulaarbioloogilistes uuringutes oluline keemiline protsess. Uuringu eesmärgist lähtuv alt on mõnikord vaja genoomset DNA-d eraldada. Lisaks keskenduvad mõned uuringud plasmiidse DNA eraldamisele bakteritest. Genoomse DNA eraldamine on protsess, mille käigus eraldatakse prokarüootsest või eukarüootsest proovist genoomse DNA. Eraldamise etapid erinevad sõltuv alt raku tüübist, milles DNA eraldatakse. Plasmiidne DNA eraldamine on plasmiidse DNA eraldamise protsess bakterirakust. Võrreldes genoomse DNA eraldamisega on plasmiidse DNA eraldamise üldine protsess keeruline.
Mis on genoomse DNA eraldamine?
Genoomse DNA eraldamine on kogu organismi genoomse DNA eraldamise protsess. See konkreetne protsess hõlmab kolme peamist sündmust. Need on rakkude lüüs või tuumalüüs, valgu lagunemine või proteolüüs ja genoomse DNA sadestamine. Lüüsietapp võib sõltuv alt rakutüübist erineda. Kuna prokarüootides on peptidoglükaani rakusein, peaks esimene samm olema rakuseina lagunemine. Teisest küljest hõlmab eukarüootides lüüsietapp plasmamembraani ja tuumamembraani lagunemist, et viia DNA väljapoole. Seevastu taimede ja seente rakuseinte lüüsimiseks on hädavajalikud erimeetmed.
Joonis 01: Genoomse DNA eraldamine
Järelikult, kui lüüsietapp on lõppenud, jõuab DNA lõpuks supernatanti. Samal ajal toimub lahuses ka valgu lagunemine proteinaasi K lisamise tõttu. Järgmine samm on eraldada genoomne DNA ja lagunenud valgud üksteisest. Seega eralduvad lagunenud valgud sadestamise teel, võimaldades genoomsel DNA-l jääda supernatanti. Pärast valkude sadestamist saab genoomse DNA sadestada ja uuesti suspendeerida sobivas puhvris, kuni see katse jaoks vajalik on.
Genoomne DNA, mis on lineaarne DNA, sisaldab kogu organismi geneetilist teavet. Teisisõnu, genoom on elusorganismi pärilikkusmaterjal, mis vastutab raku kõigi struktuursete ja funktsionaalsete tegevuste eest. See koosneb nii kodeerivatest kui ka mittekodeerivatest DNA järjestustest. Genoomse DNA eraldamisel hõlmab see kogu organismi genoomi.
Mis on plasmiidi DNA eraldamine?
Plasmiidne DNA eraldamine on DNA eraldamise eriline ja keerulisem protsess. Plasmiidid on ekstrakromosomaalne DNA, mis esineb enamikus bakterirakkudes. Need on uinuv ringikujuline DNA, mis toetab bakteritel karmides keskkonnatingimustes ellujäämist. Plasmiidne DNA koosneb spetsiaalsetest resistentsetest geenidest, mis pakuvad bakteritele täiendavaid eeliseid, nagu antibiootikumiresistentsus, virulentsusomadused ja toksilised omadused.
Joonis 02: Plasmiidse DNA eraldamine
Plasmiidse DNA eraldamine hõlmab ka kolme peamist protsessi; rakkude lüüs, proteinolüüs ja DNA sadestamine. Kuigi isoleerimise biokeemiline mehhanism on sarnane genoomse DNA isoleerimise omaga, on protsess sellest keerulisem. Rakkude lüüsiprotsess on selle protseduuri kõige olulisem protsess. Kõige tähtsam on see, et genoomset DNA-d ja plasmiidset DNA-d ei tohiks omavahel segada. Seetõttu lülitatakse plasmiidse DNA eraldamisprotseduuri palju leebem lüüsiprotsess. Seetõttu kasutatakse enamikes plasmiidse DNA eraldamise protseduurides detergenti; naatriumdodetsüülsulfaat rakkude lüüsiks.
Millised on genoomse DNA ja plasmiidse DNA eraldamise sarnasused?
- Genoomne DNA ja plasmiidne DNA eraldamine keskenduvad organismi DNA eraldamisele.
- Samuti järgivad mõlemad sama üldist protsessi, mis hõlmab rakkude lüüsi, valkude lagunemist ja DNA sadestamist.
- Lisaks on mõlema protsessi tulemuseks olev DNA oluline allavoolu protsesside jaoks.
- Lisaks hõlmavad mõlemad isoleerimisprotsessid DNA puhastamise ja säilitamise etappe kindlaksmääratud säilitamistingimustes.
- Pealegi kasutatakse proteinaas K-d mõlemas meetodis valkude lagundamiseks.
Mis vahe on genoomse DNA ja plasmiidse DNA eraldamise vahel?
Genoomne DNA eraldamine keskendub sihtorganismi kogu genoomse DNA eraldamisele, samas kui plasmiidne DNA eraldamine keskendub ainult plasmiidse DNA eraldamisele konkreetsetest bakteriliikidest. Seetõttu on see peamine erinevus genoomse DNA ja plasmiidse DNA eraldamise vahel. Lisaks on protseduuris veel üks erinevus genoomse DNA ja plasmiidse DNA eraldamise vahel. Genoomne DNA eraldamine on plasmiidse DNA eraldamisega võrreldes vähem keeruline protseduur. Seetõttu on plasmiidse DNA eraldamisel vaja võtta ettevaatusabinõusid, et vältida genoomse ja plasmiidse DNA segunemist.
Allpool olev infograafik annab täiendavaid üksikasju genoomse DNA ja plasmiidse DNA eraldamise erinevuste kohta.
Kokkuvõte – genoomne DNA vs plasmiidne DNA eraldamine
DNA eraldamine on molekulaarbioloogia tehnikates oluline protsess. DNA-d on kahte tüüpi, nimelt genoomne DNA ja plasmiidne DNA (kromosoomiväline DNA). Nõude põhjal tehakse mõned protseduurid genoomse DNA eraldamiseks, samas kui mõned protseduurid keskenduvad bakteritest ainult plasmiidse DNA eraldamisele. Seetõttu erinevad mõlema protsessi etapid üksteisest veidi. Kuid üldine protsess on mõlemas isolatsioonis sama. Mõlema protsessi isoleeritud DNA-d kasutatakse tohutult järgmistes protsessides, nagu kloonimine, geelelektroforees ja polümeraasi ahelreaktsioonid. Genoomse DNA isolatsiooniprotokolli lõpus saab lõppproduktina eraldada kogu organismi genoomse DNA, plasmiidse DNA isolatsiooniprotokolli lõpus aga lõppsaadusena vastava bakteri plasmiidse DNA. Seetõttu on see erinevus genoomse DNA ja plasmiidse DNA eraldamise vahel.
