Sự khác biệt chính - Nhân bản và Ép xung
Nhân bản và Phân dòng là các quy trình sinh học phân tử tạo ra các tế bào hoặc sinh vật giống hệt nhau về mặt di truyền mang DNA hoặc gen được quan tâm. Nhân bản là một kỹ thuật bao gồm việc chèn gen hoặc DNA quan tâm vào một vector, sao chép nó trong vi khuẩn chủ và tạo ra các tế bào hoặc sinh vật là bản sao chính xác của cấu trúc gen. Nhân dòng phụ là một kỹ thuật bao gồm việc chèn gen quan tâm, gen đã được chèn vào vectơ, vào vectơ thứ cấp, sao chép nó trong vi khuẩn chủ và tạo ra các bản sao giống hệt nhau về mặt di truyền của tế bào hoặc sinh vật. Sự khác biệt chính giữa nhân bản và nhân bản con là, trong nhân bản, gen quan tâm, sau khi được liên kết thành vectơ, sẽ tiếp tục quá trình nhân bản trong khi, trong nhân bản con, gen quan tâm đã được nhân bản được tách ra khỏi vectơ mẹ và được chèn lại vào một vectơ người nhận và tiếp tục quá trình.
Nhân bản là gì?
Nhân bản là quy trình tạo ra các sinh vật hoặc tế bào giống hệt nhau về mặt di truyền. Trong tự nhiên, vô tính xảy ra trong các phương thức sinh sản vô tính. Khi không có sự tái tổ hợp hoặc thay đổi gen, các tế bào con nhận được cấu trúc gen giống nhau của bố và mẹ. Sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân chuẩn tạo dòng bằng cách phân đôi, nảy chồi, nguyên phân, v.v. Trong sinh học phân tử, nhân bản gen hoặc các đoạn DNA cụ thể là một phương pháp phổ biến để nghiên cứu cấu trúc và chức năng của đoạn DNA cụ thể đó.
Mục tiêu chính của nhân bản phân tử là tạo ra hàng triệu bản sao của các tế bào hoặc sinh vật giống hệt nhau về mặt di truyền mang đoạn DNA quan tâm (chủ yếu là gen). Nó tạo ra các sinh vật với các bản sao di truyền chính xác của một sinh vật khác. Về cơ bản, các gen cụ thể được nhân bản trong các nghiên cứu phân tử để thu được thông tin về cấu trúc và chức năng cũng như để xác định trình tự DNA. Ngoài ra, để sản xuất các protein hoặc sản phẩm cụ thể ở quy mô lớn, nhân bản được sử dụng rộng rãi.
Quy trình nhân bản
Các bước cơ bản của quy trình nhân bản như sau.
- Xác định và phân lập gen quan tâm. (Khuếch đại gen quan tâm bằng PCR).
- Hạn chế tiêu hóa gen quan tâm (Hạn chế endonuclease cắt gen).
- Hạn chế phân hủy DNA vector. (DNA vectơ cũng được cắt bằng cách sử dụng endonuclease giới hạn tương tự).
- Chèn gen vào vector và hình thành phân tử tái tổ hợp.
- Biến đổi vector tái tổ hợp thành vi khuẩn chủ.
- Phân lập và xác định vi khuẩn đã biến nạp (vector plasmid phải chứa một gen có thể chọn lọc, phổ biến nhất là gen kháng thuốc kháng sinh để sàng lọc vi khuẩn đã biến nạp).
- Biểu hiện gen tái tổ hợp trong vật chủ.
Hình_01: Quy trình nhân bản
Subcloning là gì?
Subcloning là một quy trình di chuyển một gen quan tâm từ một vectơ này sang một vectơ khác để xem sự biểu hiện của gen nhằm đạt được chức năng mong muốn của gen. Trong phương pháp này, hai vectơ có liên quan; cụ thể là vectơ mẹ và vectơ đích. Các chèn được sao chép lại được chuyển vào một vectơ thứ hai trong quá trình ép xung con. Mục tiêu của việc chuyển gen từ vectơ đầu tiên sang vectơ thứ hai là thu được một thứ gì đó mà vectơ đầu tiên không thể thực hiện được hoặc tách một gen lần nữa trong đoạn DNA đã được nhân bản và biểu hiện nó một mình. Enzyme hạn chế được sử dụng trong quy trình này ngay từ đầu.
Quy trình ép xung
Các bước cơ bản của subcloning như sau.
- Với sự trợ giúp của các endonuclease hạn chế, tách DNA quan tâm trong plasmid của người hiến tặng (vector mẹ).
- Khuếch đại DNA quan tâm bằng PCR.
- Tinh sạch sản phẩm PCR (DNA quan tâm) bằng điện di trên gel.
- Mở plasmid của người nhận bằng các endonuclease giới hạn tương tự được sử dụng để tách DNA quan tâm trong plasmid mẹ.
- Nối DNA quan tâm (gen) vào plasmid người nhận để tạo ra plasmid dòng phụ.
- Biến đổi vectơ được nhân dòng thành vi khuẩn chủ có thẩm quyền.
- Sàng lọc các tế bào đã biến đổi.
- Tinh lọc DNA plasmid và sử dụng để giải trình tự DNA hoặc biểu hiện của các gen để thu được các sản phẩm mong muốn.
Phân dòng được thực hiện trong các trường hợp phân lập một gen từ nhóm gen được nhân bản hoặc khi gen quan tâm được yêu cầu chuyển thành plasmid hữu ích để xem chức năng chính xác của gen quan tâm.
Hình_02: Quy trình ép xung
Sự khác biệt giữa Nhân bản và Nhân bản phụ là gì?
Nhân bản so với Nhân bản |
|
| Nhân bản là quy trình tạo ra các sinh vật hoặc tế bào giống hệt nhau về mặt di truyền. | Subcloning là một quy trình di chuyển một gen quan tâm từ một vectơ này sang một vectơ khác để xem sự biểu hiện của gen đó nhằm đạt được chức năng mong muốn của gen. |
| Quy trình | |
| Tách DNA quan tâm khỏi sinh vật và đưa vào vector một lần và nhân bản | DNA đã được nhân bản được tách ra từ vectơ đầu tiên và chèn vào vectơ thứ hai và được nhân bản. |
| Chèn chuyển động qua Vectơ | |
| Không di chuyển đoạn chèn (DNA quan tâm) từ vectơ này sang vectơ khác. | Di chuyển các đoạn chèn từ vectơ mẹ sang vectơ đích. |
Tóm tắt - Nhân bản và Ép xung
Nhân bản tạo ra các tế bào hoặc sinh vật giống hệt nhau về mặt di truyền với gen hoặc DNA quan tâm được chèn vào. Nó tiến hành thông qua việc phân tách và chèn DNA quan tâm vào một vector và biểu hiện bên trong vi khuẩn chủ. Subcloning chia sẻ các bước tương tự với sao chép. Tuy nhiên, trong quá trình nhân dòng phụ, đoạn DNA đã được nhân bản (gen quan tâm) được chèn vào vector và chuyển thành vi khuẩn chủ. Đó là sự khác biệt chính giữa sao chép và ép xung con.
