تفاوت کلیدی - پرایمرهای PCR در مقابل پرایمرهای توالی
با پیشرفتهای اخیر در زمینه زیستشناسی مولکولی، تکنیکهای ژنتیکی مختلفی ایجاد شد که فرآیندهای بررسی مسیرهای مختلف موضوع را آسان و دقیق میکرد. PCR و سایر روش های توالی یابی دو تکنیک مهم از این قبیل هستند. آنها از مولفه های فرعی مختلفی استفاده می کنند. پرایمرها به عنوان زیر جزء اصلی مشترک در هر دو روش PCR و Sequencing در نظر گرفته می شوند. پرایمرهای PCR برای تقویت یک توالی DNA خاص استفاده می شود در حالی که پرایمرهای توالی یابی در زمینه توالی یابی یک قطعه DNA با هدف آشکار ساختن ترتیب خاص توالی نوکلئوتیدی استفاده می شوند.این تفاوت اصلی بین پرایمرهای PCR و پرایمرهای توالی یابی است.
پرایمرهای PCR چیست؟
واکنش زنجیره ای پلیمراز (PCR) یک تکنیک ژنتیکی است که در زمینه زیست شناسی مولکولی به منظور تکثیر یک یا چند نسخه از یک قطعه DNA خاص و به دست آوردن میلیون ها نسخه مشابه استفاده می شود. در واکنش PCR از اجزای مختلف از جمله پرایمرها استفاده می شود. پرایمرها رشته های DNA کوتاه با طول نوکلئوتید 18-25 هستند که آنها را با ناحیه شروع و انتهای قطعات DNA که باید تکثیر شوند سازگار می کند. پرایمرها می توانند پرایمر جلو و معکوس باشند. این آغازگرها در نقاط خاصی به قطعه DNA متصل می شوند که باعث می شود DNA پلیمراز به پرایمر خاص در محل متصل شود و سنتز رشته DNA جدید را آغاز کند.
انتخاب پرایمرها یکی از جنبه های مهم فرآیند PCR است. انتخاب طول پرایمر مهم است. طول ایده آل 18-25 نوکلئوتید خواهد بود.اگر طول خیلی کوتاه یا خیلی طولانی باشد، پرایمرها به دنباله DNA متصل نمی شوند تا با دقت تقویت شوند. پرایمرهایی که طول آنها خیلی کوتاه است منجر به بازپخت پرایمر غیر اختصاصی در مکانهای مختلف توالی DNA میشود.
شکل 01: پرایمرهای PCR
محتوای گوانین و سیتوزین (GC) در یک پرایمر خوب باید در محدوده 40-60 باشد. دمای بازپخت پرایمر و دمای ذوب عوامل حیاتی در طی PCR هستند. دمای ذوب باید به طور دقیق محاسبه شود و دمای بازپخت پرایمر باید 5 0C کمتر از دمای ذوب باشد. دمای ذوب باید 60 درجه سانتیگراد و 75 درجه سانتیگراد باشد. دمای خیلی بالا یا خیلی پایین باعث فعالیت کمتر DNA پلیمراز فعال می شود.
پرایمرهای توالی چیست؟
آغازگرهای توالی یابیدر زمینه تعیین توالی یک قطعه DNA با هدف آشکارسازی هویت خاص آن استفاده می شود. برای به دست آوردن نتایج توالی یابی خوب، پرایمرها و الگوهای با کیفیت بالا مهم هستند. بنابراین، هنگامی که پرایمرها انتخاب می شوند، باید برای یک منطقه خاص که می خواهیم توالی یابی کنیم، منحصر به فرد باشند. همچنین باید با جهت گیری صحیح باشد که در آن توالی ها معمولاً از انتهای 3 تا 5 پرایمرها تولید می شوند. دنباله باید فاقد خود هیبریداسیون نامطلوب مانند تشکیل حلقه های سنجاق سر باشد. این نباید حاوی تشکیل متوالی پایه های گوانین باشد.
دمای ذوب (Tm) پرایمر باید برای شرایط توالی یابی مناسب باشد. بنابراین، باید بین 52oC و 74oC قرار داشته باشد. آماده سازی الیگونوکلئوتیدها برای استفاده به عنوان آغازگر باید برای به دست آوردن طول کامل مورد نظر توالی خالص شود. اگر الیگونوکلئوتیدها حاوی ناخالصی باشند، سیگنالدهی توالی آغازگر از مکانهای مختلف پرایمینگ روی هم قرار میگیرد و همچنین تعداد سلولهای پایه را کاهش میدهد.
شکل 02: آغازگرهای توالی
دمای ذوب آغازگر (Tm) یک الیگونوکلئوتید تعیین می کند که رشته های DNA مکمل با یکدیگر هیبرید شده اند. Tm را می توان به عنوان یک محاسبه ترمودینامیکی در نظر گرفت که در آن به هر دو توالی DNA و چندین شرایط مانند غلظت نمک وابسته است. Tm در طی PCR مهم است که در آن گونهای به نام توالییابی چرخه برای تولید گروهی از قطعات پایاندادهشده با دیاکسی نوکلئوتید استفاده میشود. در اینجا، پرایمری که توالییابی میشود، ابتدا به طور متناوب آنیل میشود، سپس گسترش مییابد و در آخر برای تقویت دناتوره میشود. بنابراین، مقدار Tm باید بین 52oC و 74o C باشد. الیگونوکلئوتیدهای سنتز شده را میتوان از آزمایشگاههای سنتز DNA/RNA به دست آورد. انتخابمقیاس کوچک سنتز که برای تعیین توالی DNA استفاده می شود معمولاً 50 نانومول است. همچنین مهمتر از همه پرایمرهای مورد استفاده برای توالی یابی باید خالص شوند تا عاری از ناخالصی باشند که از کاهش کیفیت جلوگیری می کند.
شباهت های بین پرایمرهای PCR و پرایمرهای توالی چیست؟
- هم پرایمرهای PCR و هم پرایمرهای توالی پرایمرهایی هستند که در فرآیند تکثیر یک توالی DNA هدف استفاده می شوند.
- هر دو پرایمر PCR و پرایمرهای توالی یابی از نوکلئوتیدها تشکیل شده اند.
- هر دو پرایمر PCR و پرایمرهای توالی یابی الیگومرهای کوتاه هستند.
تفاوت بین پرایمرهای PCR و پرایمرهای توالی چیست؟
پرایمرهای PCR در مقابل پرایمرهای توالی |
|
پرایمرهای PCR رشتههای DNA کوتاهی با طول توالی نوکلئوتیدی 18-25 هستند که آنها را با ناحیه شروع و انتهای قطعات DNA که قرار است تکثیر شوند سازگار میکند. | پرایمرهای توالی یابی الیگومرهای کوتاهی هستند که در زمینه توالی یابی یک قطعه DNA با هدف آشکارسازی هویت خاص آن استفاده می شوند. |
عملکرد | |
پرایمرهای PCR برای تکثیر یک توالی DNA خاص استفاده می شود. | آغازگرهای توالی یابی در زمینه تعیین توالی یک قطعه DNA با هدف آشکار ساختن هویت خاص آن استفاده می شود. |
تعداد پرایمرهای مورد نیاز | |
دو آغازگر. یک پرایمر فوروارد و یک پرایمر معکوس به عنوان پرایمرهای PCR استفاده می شود. | فقط به یک پرایمر به عنوان پرایمر توالی نیاز دارید. |
خلاصه - پرایمرهای PCR در مقابل پرایمرهای توالی
آغازگرهای توالی یابیدر زمینه تعیین توالی یک قطعه DNA با هدف آشکارسازی هویت خاص آن استفاده می شود.یک پرایمر توالی یابی برای اجرای فرآیند کافی خواهد بود. برای به دست آوردن نتایج خوب توالی، پرایمرها و الگوهای با کیفیت بالا مهم هستند. بنابراین، هنگامی که پرایمرها انتخاب می شوند، باید برای یک منطقه خاص که می خواهیم توالی یابی کنیم، منحصر به فرد باشند. پرایمرهای PCR رشته های DNA کوتاه با طول نوکلئوتید 18-25 هستند که با ناحیه شروع و انتهای قطعات DNA که قرار است تکثیر شوند سازگار است. پرایمرهای PCR می توانند یک پرایمر فوروارد و پرایمر معکوس باشند. محتوای گوانین و سیتوزین (GC) در یک پرایمر خوب باید در محدوده 60-40 باشد. دمای بازپخت پرایمر و دمای ذوب جنبه های حیاتی در طی PCR هستند. این تفاوت بین پرایمرهای PCR و پرایمرهای Sequencing است.