تفاوت کلیدی – کلونینگ در مقابل سابکلونینگ
کلونینگ و سابکلونینگ فرآیندهای بیولوژیکی مولکولی هستند که از نظر ژنتیکی سلول‌ها یا ارگانیسم‌های یکسانی دارند که DNA یا ژن مورد نظر را دارند. شبیه‌سازی تکنیکی است که شامل وارد کردن ژن یا DNA مورد نظر در یک ناقل، تکثیر آن در یک باکتری میزبان و تولید سلول‌ها یا ارگانیسم‌هایی است که کپی‌های دقیقی از ساختار ژنتیکی هستند. ساب کلونینگ تکنیکی است که شامل قرار دادن ژن مورد نظر، که قبلاً در یک ناقل درج شده است، در یک ناقل ثانویه، تکثیر آن در یک باکتری میزبان و تولید نسخه‌های ژنتیکی یکسان از سلول‌ها یا موجودات است.تفاوت اصلی بین شبیه سازی و ساب شبیه سازی در این است که، در شبیه سازی، ژن مورد نظر، پس از بستن به یک ناقل، فرآیند شبیه سازی را ادامه می دهد، در حالی که، در ساب کلونینگ، ژن مورد نظر از قبل شبیه سازی شده از ناقل والد جدا شده و دوباره وارد می شود. یک بردار گیرنده و روند را ادامه دهید.
کلونینگ چیست؟
کلونینگ روشی است که ارگانیسم ها یا سلول های ژنتیکی یکسانی تولید می کند. در طبیعت، شبیه سازی در ابزار تولید مثل غیرجنسی اتفاق می افتد. وقتی نوترکیبی یا تغییر ژنتیکی وجود نداشته باشد، سلولهای دختر ساختار ژنتیکی مشابهی از والدین دریافت می‌کنند. موجودات پروکاریوتی و یوکاریوتی با شکافت دوتایی، جوانه زدن، میتوز و غیره کلون ایجاد می کنند. در زیست شناسی مولکولی، شبیه سازی ژن ها یا قطعات خاصی از DNA یک روش محبوب برای مطالعه ساختار و عملکرد آن بخش DNA خاص است.
هدف اصلی شبیه‌سازی مولکولی ایجاد میلیون‌ها نسخه از سلول‌ها یا موجودات ژنتیکی یکسان حاوی قطعه DNA مورد نظر (عمدتاً ژن) است.ارگانیسم هایی را با نسخه های ژنتیکی دقیق دیگری ایجاد می کند. در ابتدا، ژن های خاص در مطالعات مولکولی برای به دست آوردن اطلاعات ساختاری و عملکردی و برای تعیین توالی DNA کلون می شوند. همچنین برای تولید پروتئین‌ها یا محصولات خاص در مقیاس بزرگ، از شبیه‌سازی استفاده می‌شود.
رویه کلونینگ
مراحل اساسی فرآیند شبیه سازی به شرح زیر است.
- شناسایی و جداسازی ژن مورد نظر. (تقویت ژن مورد نظر با PCR).
- هضم محدود ژن مورد نظر (آندونوکلئاز محدود کننده ژن را قطع می کند).
- هضم محدود DNA ناقل. (DNA ناقل نیز با استفاده از همان اندونوکلئاز محدود بریده می شود).
- درج ژن در ناقل و تشکیل مولکول نوترکیب.
- تبدیل ناقل نوترکیب به یک باکتری میزبان.
- جداسازی و شناسایی باکتری های تبدیل شده (ناقل پلاسمید باید حاوی یک ژن قابل انتخاب باشد که معمولاً یک ژن مقاومت آنتی بیوتیکی برای غربالگری باکتری های تبدیل شده است).
- بیان ژن نوترکیب در میزبان.
شکل_01: روش شبیه‌سازی
Subcloning چیست؟
Subcloning روشی است برای انتقال ژن مورد نظر از یک ناقل به ناقل دیگر برای مشاهده بیان ژن برای به دست آوردن عملکرد مورد نظر ژن. در این روش دو بردار درگیر هستند. یعنی بردار والد و بردار مقصد. درج های کلون شده دوباره به یک بردار دوم در ساب کلونینگ منتقل می شوند. هدف از انتقال ژن از ناقل اول به ناقل دوم به دست آوردن چیزی است که توسط ناقل اول انجام نمی شود یا جدا کردن یک ژن دوباره در قطعه از قبل شبیه سازی شده DNA و بیان آن به تنهایی. در ابتدا از آنزیم های محدود کننده در این روش استفاده می شود.
روش سابکلونینگ
مراحل اساسی سابکلونینگ به شرح زیر است.
- با کمک اندونوکلئازهای محدودکننده، جداسازی DNA مورد نظر در پلاسمید دهنده (ناقل والد).
- تکثیر DNA مورد نظر با استفاده از PCR.
- تصفیه محصول PCR (DNA مورد نظر) با الکتروفورز ژل.
- بازکردن پلاسمید گیرنده توسط همان اندونوکلئازهای محدودکننده مورد استفاده برای جداسازی DNA مورد نظر در پلاسمید والد.
- بستن DNA مورد نظر (ژن) به پلاسمید گیرنده برای ایجاد پلاسمید سابکلون شده.
- تبدیل ناقل سابکلون شده به یک باکتری میزبان شایسته.
- غربالگری سلولهای تبدیل شده.
- تصفیه DNA پلاسمید و استفاده برای تعیین توالی DNA یا بیان ژنها برای به دست آوردن محصولات مورد نظر.
Subcloning در مواقعی انجام می شود که یک ژن از گروه کلون شده ژن ها جدا می شود یا زمانی که ژن مورد نظر برای مشاهده عملکرد دقیق ژن مورد نظر نیاز به انتقال به یک پلاسمید مفید است.
شکل_02: روش سابکلونینگ
تفاوت بین Cloning و Subcloning چیست؟
Cloning vs Subcloning |
|
| کلونینگ روشی است که موجودات یا سلول های ژنتیکی یکسان تولید می کند. | Subcloning روشی است برای انتقال ژن مورد نظر از یک ناقل به ناقل دیگر برای مشاهده بیان ژن برای به دست آوردن عملکرد مطلوب ژن. |
| فرآیند | |
| DNA مورد نظر را از ارگانیسم جدا کنید و یک بار در یک ناقل قرار داده و شبیه سازی کنید | DNA از قبل شبیه سازی شده از ناقل اول جدا شده و در ناقل دوم قرار داده شده و شبیه سازی شده است. |
| درج حرکت از طریق بردارها | |
| درج ها (DNA مورد نظر) را از یک بردار به ناقل دیگر منتقل نمی کند. | انتقال درج‌ها از بردار والد به بردار مقصد. |
خلاصه - کلونینگ در مقابل سابکلونینگ
کلون سازی سلول ها یا ارگانیسم های ژنتیکی یکسانی را با ژن یا DNA مورد نظر درج شده ایجاد می کند. از طریق جداسازی و درج DNA مورد نظر در یک ناقل و بیان درون یک باکتری میزبان انجام می شود. سابکلونینگ مراحل مشابهی را با شبیه سازی به اشتراک می گذارد. با این حال، در ساب کلونینگ، قطعه DNA از قبل شبیه سازی شده (ژن مورد نظر) به یک ناقل وارد می شود و به یک باکتری میزبان تبدیل می شود. این تفاوت کلیدی بین شبیه سازی و سابکلونینگ است.
