Nøgleforskellen mellem genomisk DNA og plasmid-DNA-isolering er, at den genomiske DNA-isolering er rettet mod ekstraktion af genomisk DNA, mens plasmid-DNA-isolering er rettet mod ekstraktion af plasmid-DNA fra bakterierne.
DNA-isolering er en kemisk proces, der bruges til at isolere DNA fra forskellige arter eller fra forskellige prøver. DNA-isolering er vigtig i nedstrøms molekylærbiologiske teknikker, såsom gelelektroforese, polymerasekædereaktion og DNA-sekventeringsteknikker. Derfor er isolering af DNA en væsentlig kemisk proces i molekylærbiologiske undersøgelser. Baseret på formålet med forskningen er det nogle gange nødvendigt at isolere genomisk DNA. Derudover fokuserer nogle undersøgelser på isolering af plasmid-DNA fra bakterier. Genomisk DNA-isolering er processen med at isolere genomisk DNA fra en prokaryot eller en eukaryotisk prøve. Trinnene til isolering er forskellige afhængigt af typen af den celle, hvori DNA'et isoleres. Plasmid-DNA-isolering er processen med at isolere plasmid-DNA fra en bakteriecelle. I sammenligning med genomisk DNA-isolering er den overordnede proces kompleks i plasmid-DNA-isolering.
Hvad er genomisk DNA-isolering?
Genomisk DNA-isolering er processen med at ekstrahere hele genomisk DNA fra en organisme. Denne særlige proces involverer tre hovedbegivenheder. De er cellelyse eller nuklear lysis, proteinnedbrydning eller proteolyse og præcipitation af genomisk DNA. Lyseringstrinnet kan variere afhængigt af celletypen. I prokaryoter, da der er en peptidoglycan cellevæg, bør det første trin være nedbrydningen af cellevæggen. På den anden side, i eukaryoter, involverer lyseringstrinnet nedbrydning af plasmamembranen og kernemembranen for at tage DNA'et ud til det ydre. I modsætning hertil er særlige trin afgørende for at lysere plantens og svampens cellevægge.
Figur 01: Genomisk DNA-isolering
Når lysistrinnet er fuldført, vil DNA til sidst komme til supernatanten. Samtidig sker der også proteinnedbrydning i opløsningen på grund af tilsætning af proteinase K. Næste trin er at adskille genomisk DNA og nedbrudte proteiner fra hinanden. Derfor adskilles de nedbrudte proteiner ved præcipitation, hvilket tillader det genomiske DNA at forblive i supernatanten. Efter udfældning af proteiner kan genomisk DNA udfældes og resuspenderes i en passende buffer, indtil det er nødvendigt for eksperimentet.
Genomisk DNA, som er lineært DNA, indeholder al den genetiske information om en organisme. Med andre ord er genomet arvematerialet fra en levende organisme, som er ansvarlig for alle cellens strukturelle og funktionelle aktiviteter. Den består af både kodende og ikke-kodende DNA-sekvenser. Når genomisk DNA isoleres, inkluderer det hele organismens genom.
Hvad er plasmid-DNA-isolering?
Plasmid-DNA-isolering er en speciel og mere kompliceret proces til DNA-isolering. Plasmider er ekstrakromosom alt DNA, der findes i de fleste bakterieceller. De er slumrende cirkulært DNA, som understøtter bakteriernes overlevelse under barske miljøforhold. Plasmid-DNA består af specielle resistente gener, der giver bakterierne yderligere fordele, såsom antibiotikaresistens, virulensegenskaber og toksiske egenskaber.
Figur 02: Plasmid-DNA-isolering
Plasmid-DNA-isolering involverer også tre hovedprocesser; cellelyse, proteinolyse og DNA-udfældning. Selvom den biokemiske mekanisme for isolering ligner den for den genomiske DNA-isolering, er processen mere kompleks end den. Cellelyseprocessen er den vigtigste proces i denne procedure. Vigtigst af alt bør genomisk DNA og plasmid-DNA ikke blandes med hinanden. Derfor inkorporeres en meget mildere lyseringsproces i plasmid-DNA-isoleringsproceduren. I de fleste plasmid-DNA-isoleringsprocedurer anvendes derfor detergenten; natriumdodecylsulfat til cellelyse.
Hvad er lighederne mellem genomisk DNA og plasmid-DNA-isolering?
- Genomisk DNA- og plasmid-DNA-isolering fokuserer på at udvinde DNA fra en organisme.
- Også følger begge den samme overordnede proces, som omfatter cellelyse, proteinnedbrydning og DNA-udfældning.
- Yderligere er resulterende DNA fra begge processer vigtigt for downstream-processer.
- Yderligere inkluderer begge isoleringsprocesser trinene til at oprense og opbevare DNA'et under specificerede opbevaringsbetingelser.
- Desuden bruges proteinase K i begge metoder til at nedbryde proteiner.
Hvad er forskellen mellem genomisk DNA og plasmid-DNA-isolering?
Genomisk DNA-isolering fokuserer på at ekstrahere hele genomisk DNA fra målorganismen, mens plasmid-DNA-isoleringen fokuserer på kun at isolere plasmid-DNA fra den særlige bakterieart. Derfor er dette nøgleforskellen mellem genomisk DNA og plasmid-DNA-isolering. Desuden er en anden forskel mellem genomisk DNA og plasmid-DNA-isolering i proceduren. Den genomiske DNA-isolering er en mindre kompleks procedure sammenlignet med plasmid-DNA-isolering. Når plasmid-DNA isoleres, er det derfor nødvendigt at tage forholdsregler for at forhindre blanding af genomisk og plasmid-DNA med hinanden.
Nedenstående infograohic giver yderligere detaljer om forskellen mellem genomisk DNA og plasmid-DNA-isolering.
Opsummering – Genomisk DNA vs Plasmid DNA-isolering
DNA-isolering er en vigtig proces i molekylærbiologiske teknikker. Der er to typer DNA, nemlig genomisk DNA og plasmid DNA (ekstrakromosom alt DNA). Baseret på kravet blev nogle procedurer udført for at isolere genomisk DNA, mens nogle procedurer fokuserer på kun at isolere plasmid-DNA fra bakterier. Derfor adskiller de involverede trin i begge processer sig lidt fra hinanden. Den overordnede proces er dog den samme i begge isolationer. Isoleret DNA fra begge processer har enorm brug i downstream-processer såsom kloning, gelelektroforese og polymerasekædereaktioner. Ved slutningen af den genomiske DNA-isoleringsprotokol kan hele det genomiske DNA fra organismen isoleres som slutproduktet, mens ved slutningen af plasmid-DNA-isoleringsprotokollen kan plasmid-DNA'et fra den respektive bakterie isoleres som slutproduktet. Derfor er dette forskellen mellem genomisk DNA og plasmid-DNA-isolering.
