Kľúčový rozdiel medzi izoláciou genómovej DNA a plazmidovej DNA je v tom, že izolácia genómovej DNA sa zameriava na extrakciu genómovej DNA, zatiaľ čo izolácia plazmidovej DNA sa zameriava na extrakciu plazmidovej DNA baktérií.
Izolácia DNA je chemický proces, ktorý sa používa na izoláciu DNA z rôznych druhov alebo z rôznych vzoriek. Izolácia DNA je dôležitá v technikách molekulárnej biológie, ako je gélová elektroforéza, polymerázová reťazová reakcia a techniky sekvenovania DNA. Preto je izolácia DNA základným chemickým procesom v štúdiách molekulárnej biológie. Na základe účelu výskumu je niekedy potrebné izolovať genómovú DNA. Okrem toho sa niektoré štúdie zameriavajú na izoláciu plazmidovej DNA z baktérií. Izolácia genómovej DNA je proces izolácie genómovej DNA z prokaryotickej alebo eukaryotickej vzorky. Kroky izolácie sa líšia podľa typu bunky, v ktorej sa DNA izoluje. Izolácia plazmidovej DNA je proces izolácie plazmidovej DNA z bakteriálnej bunky. V porovnaní s izoláciou genómovej DNA je celkový proces pri izolácii plazmidovej DNA zložitý.
Čo je izolácia genómovej DNA?
Izolácia genómovej DNA je proces extrakcie celej genómovej DNA organizmu. Tento konkrétny proces zahŕňa tri hlavné udalosti. Sú to lýza buniek alebo lýza jadra, degradácia proteínov alebo proteolýza a precipitácia genómovej DNA. Krok lýzy sa môže líšiť podľa typu bunky. Keďže u prokaryotov existuje peptidoglykánová bunková stena, prvým krokom by mal byť rozpad bunkovej steny. Na druhej strane v eukaryotoch krok lýzy zahŕňa rozpad plazmatickej membrány a jadrovej membrány, aby sa DNA dostala von. Na rozdiel od toho sú na lýzu bunkových stien rastlín a húb nevyhnutné špeciálne kroky.
Obrázok 01: Izolácia genómovej DNA
Po dokončení kroku lýzy sa DNA nakoniec dostane do supernatantu. Súčasne v roztoku prebieha aj degradácia proteínu v dôsledku pridania proteinázy K. Ďalším krokom je oddelenie genómovej DNA a degradovaných proteínov od seba. Degradované proteíny sa teda oddelia precipitáciou, čo umožní genómovej DNA zostať v supernatante. Po precipitácii proteínov možno genómovú DNA vyzrážať a resuspendovať vo vhodnom pufri, kým to nebude potrebné pre experiment.
Genomická DNA, čo je lineárna DNA, obsahuje všetky genetické informácie organizmu. Inými slovami, genóm je dedičný materiál živého organizmu, ktorý je zodpovedný za všetky štrukturálne a funkčné aktivity bunky. Pozostáva z kódujúcich aj nekódujúcich sekvencií DNA. Pri izolácii genómovej DNA zahŕňa celý genóm organizmu.
Čo je izolácia plazmidovej DNA?
Izolácia plazmidovej DNA je špeciálny a komplikovanejší proces izolácie DNA. Plazmidy sú extrachromozomálna DNA prítomná vo väčšine bakteriálnych buniek. Sú to spiace kruhové DNA, ktoré podporujú prežitie baktérií v drsných podmienkach prostredia. Plazmidová DNA pozostáva zo špeciálnych rezistentných génov, ktoré poskytujú baktériám ďalšie výhody, ako je rezistencia na antibiotiká, virulentné vlastnosti a toxické vlastnosti.
Obrázok 02: Izolácia plazmidovej DNA
Izolácia plazmidovej DNA tiež zahŕňa tri hlavné procesy; bunková lýza, proteinolýza a precipitácia DNA. Hoci biochemický mechanizmus izolácie je podobný ako pri izolácii genómovej DNA, proces je zložitejší. Proces bunkovej lýzy je najdôležitejším procesom v tomto postupe. Najdôležitejšie je, že genómová DNA a plazmidová DNA by sa nemali navzájom miešať. Preto je do postupu izolácie plazmidovej DNA začlenený oveľa miernejší proces lýzy. Vo väčšine postupov izolácie plazmidovej DNA sa teda používa detergent; dodecylsulfát sodný na lýzu buniek.
Aké sú podobnosti medzi izoláciou genómovej DNA a plazmidovej DNA?
- Izolácia genómovej DNA a plazmidovej DNA sa zameriava na extrakciu DNA z organizmu.
- Obidva sa tiež riadia rovnakým celkovým procesom, ktorý zahŕňa lýzu buniek, degradáciu proteínov a zrážanie DNA.
- Výsledná DNA oboch procesov je navyše dôležitá pre následné procesy.
- Okrem toho oba procesy izolácie zahŕňajú kroky na čistenie a skladovanie DNA za špecifikovaných podmienok skladovania.
- Okrem toho sa proteináza K používa v oboch metódach na degradáciu proteínov.
Aký je rozdiel medzi izoláciou genómovej DNA a plazmidovej DNA?
Izolácia genómovej DNA sa zameriava na extrakciu celej genómovej DNA cieľového organizmu, zatiaľ čo izolácia plazmidovej DNA sa zameriava na izoláciu iba plazmidovej DNA z konkrétneho bakteriálneho druhu. Preto je to kľúčový rozdiel medzi izoláciou genómovej DNA a plazmidovej DNA. Okrem toho je v postupe ďalší rozdiel medzi izoláciou genómovej DNA a plazmidovej DNA. Izolácia genómovej DNA je menej zložitý postup v porovnaní s izoláciou plazmidovej DNA. Preto pri izolácii plazmidovej DNA je potrebné prijať preventívne opatrenia, aby sa zabránilo vzájomnému zmiešaniu genómovej a plazmidovej DNA.
Nižšie uvedené infograohic poskytuje ďalšie podrobnosti o rozdieloch medzi izoláciou genómovej DNA a plazmidovej DNA.
Súhrn – Genomická DNA vs izolácia plazmidovej DNA
Izolácia DNA je dôležitý proces v technikách molekulárnej biológie. Existujú dva typy DNA, a to genómová DNA a plazmidová DNA (extrachromozomálna DNA). Na základe požiadavky sa niektoré postupy vykonávajú na izoláciu genómovej DNA, zatiaľ čo niektoré postupy sa zameriavajú na izoláciu iba plazmidovej DNA z baktérií. Kroky zahrnuté v oboch procesoch sa preto mierne líšia. Celkový proces je však v oboch izoláciách rovnaký. Izolovaná DNA oboch procesov má obrovské využitie v následných procesoch, ako je klonovanie, gélová elektroforéza a polymerázové reťazové reakcie. Na konci protokolu izolácie genómovej DNA sa môže izolovať celá genómová DNA organizmu ako konečný produkt, zatiaľ čo na konci protokolu izolácie plazmidovej DNA sa môže izolovať plazmidová DNA príslušnej baktérie ako konečný produkt. Toto je teda rozdiel medzi izoláciou genómovej DNA a plazmidovej DNA.
