Verschil tussen genomisch DNA en plasmide-DNA-isolatie

De belangrijk verschil tussen genomisch DNA en plasmide DNA-isolatie is dat het genome DNA-isolatie is gericht op de extractie van genomisch DNA, terwijl de plasmide-DNA-isolatie gericht is op de extractie van plasmide-DNA van de bacteriën.

DNA-isolatie is een chemisch proces dat gebruikt werd om DNA van verschillende soorten of van verschillende monsters te isoleren. DNA-isolatie is belangrijk in stroomafwaartse moleculaire biologie-technieken, zoals gelelektroforese, polymerasekettingreactie en DNA-sequentietechnieken. Daarom is isolatie van DNA een essentieel chemisch proces in moleculair biologische studies. Op basis van het doel van het onderzoek is het soms nodig om genomisch DNA te isoleren. Bovendien zijn sommige studies gericht op het isoleren van plasmide-DNA van bacteriën. Genomische DNA-isolatie is het proces van het isoleren van genomisch DNA uit een prokaryoot of een eukaryotisch monster. De stappen van isolatie verschillen afhankelijk van het type cel waarin het DNA isoleert. Plasmide-DNA-isolatie is het proces van het isoleren van plasmide-DNA uit een bacteriële cel. In vergelijking met genomische DNA-isolatie is het totale proces complex in plasmide DNA-isolatie.

INHOUD

1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is Genomische DNA-isolatie
3. Wat is Plasmide DNA-isolatie
4. Overeenkomsten tussen genomisch DNA en plasmide-DNA-isolatie
5. Vergelijking zij aan zij - Genomisch DNA versus Plasmide DNA-isolatie in de vorm van een tabel
6. Samenvatting

Wat is Genomische DNA-isolatie?

Isolatie van genoom-DNA is het proces van extractie van volledig genomisch DNA van een organisme. Dit specifieke proces omvat drie belangrijke gebeurtenissen. Dit zijn, cellysis of nucleaire lysis, eiwitafbraak of proteolyse en precipitatie van genomisch DNA. De lysisstap kan verschillen afhankelijk van het celtype. Aangezien prokaryoten een peptidoglycan-celwand hebben, moet de eerste stap de afbraak van de celwand zijn. Aan de andere kant omvat de lysisstap bij eukaryoten de afbraak van het plasmamembraan en het kernmembraan om het DNA naar buiten toe af te voeren. Daarentegen zijn speciale stappen essentieel om de celwanden van planten en schimmels te lyseren.

Figuur 01: Genomische DNA-isolatie

Bijgevolg zal, wanneer de lysisstap voltooid is, uiteindelijk DNA naar het supernatant komen. Tegelijkertijd vindt proteïneafbraak ook plaats in de oplossing vanwege de toevoeging van proteinase K. De volgende stap is om genomisch DNA en afgebroken eiwitten van elkaar te scheiden. Vandaar dat de afgebroken eiwitten zich afscheiden door precipitatie waardoor het genomische DNA in het supernatant kan achterblijven. Na precipitatie van eiwitten kan genomisch DNA worden geprecipiteerd en opnieuw worden gesuspendeerd in een geschikte buffer totdat het voor het experiment vereist is.

Genomisch DNA, dat lineair DNA is, bevat alle genetische informatie van een organisme. Met andere woorden, het genoom is het erfelijkheidsmateriaal van een levend organisme dat verantwoordelijk is voor alle structurele en functionele activiteiten van de cel. Het bestaat uit zowel coderende als niet-coderende DNA-sequenties. Bij het isoleren van genomisch DNA omvat het het volledige genoom van het organisme.

Wat is Plasmide DNA-isolatie?

Plasmide DNA-isolatie is een speciaal en meer gecompliceerd proces van DNA-isolatie. Plasmiden zijn extrachromosomaal DNA dat in de meeste bacteriecellen aanwezig is. Het zijn slapende circulaire DNA die de bacteriën ondersteunt om te overleven in barre milieuomstandigheden. Plasmide-DNA bestaat uit speciale resistente genen die extra voordelen aan de bacteriën bieden, zoals antibioticaresistentie, virulentie-eigenschappen en toxische eigenschappen.

Figuur 02: Plasmide-DNA-isolatie

Plasmide-DNA-isolatie omvat ook drie hoofdprocessen; cellysis, proteïnolyse en DNA-precipitatie. Hoewel het biochemische isolatiemechanisme vergelijkbaar is met dat van de genomische DNA-isolatie, is het proces complexer dan dat. Het cellysisproces is het belangrijkste proces in deze procedure. Het belangrijkste is dat genomisch DNA en plasmide-DNA niet met elkaar mogen worden gemengd. Daarom neemt een veel milder lyseproces deel aan de plasmide-DNA-isolatiewerkwijze. Vandaar dat in de meeste plasmide-DNA-isolatiewerkwijzen het detergens wordt gebruikt; natriumdodecylsulfaat voor de cellysis.

Wat zijn de overeenkomsten tussen genomisch DNA en plasmide-DNA-isolatie?

• Genoom DNA en Plasmide DNA-isolatie richten zich op het extraheren van DNA van een organisme.
• Beide volgen ook hetzelfde algehele proces dat cellysis, eiwitafbraak en DNA-precipitatie omvat.
• Verder is het resulterende DNA van beide processen belangrijk voor stroomafwaartse processen.
• Bovendien omvatten beide isolatiewerkwijzen de stappen om het DNA te zuiveren en op te slaan onder gespecificeerde opslagomstandigheden.
• Daarnaast wordt proteinase K in beide methoden gebruikt voor het afbreken van eiwitten.

Wat is het verschil tussen genomisch DNA en plasmide-DNA-isolatie?

Genomische DNA-isolatie richt zich op het extraheren van volledig genomisch DNA van het doelorganisme, terwijl de plasmide-DNA-isolatie zich richt op het alleen isoleren van plasmide-DNA van de specifieke bacteriesoort. Daarom is dit het belangrijkste verschil tussen genomisch DNA en plasmide DNA-isolatie. Bovendien is er een ander verschil tussen genomisch DNA en plasmide DNA-isolatie in de procedure. De genomische DNA-isolatie is een minder complexe procedure vergeleken met plasmide-DNA-isolatie. Derhalve is het bij het isoleren van plasmide-DNA nodig om voorzorgsmaatregelen te nemen om het mengen van genomisch en plasmide-DNA met elkaar te voorkomen.

Het onderstaande infograohic geeft meer details over het verschil tussen genomisch DNA en plasmide DNA-isolatie.

Samenvatting - Genomisch DNA versus Plasmide DNA-isolatie

DNA-isolatie is een belangrijk proces in technieken voor moleculaire biologie. Er zijn twee soorten DNA, namelijk genomisch DNA en plasmide-DNA (extra-chromosomaal DNA). Gebaseerd op de vereiste, sommige procedures uitgevoerd om genomisch DNA te isoleren, terwijl sommige procedures zich concentreren om alleen plasmide-DNA van bacteriën te isoleren. Vandaar dat de stappen in beide processen enigszins van elkaar verschillen. Het algehele proces is echter hetzelfde in beide isolaties. Geïsoleerd DNA van beide processen heeft een immense toepassing in stroomafwaartse processen zoals klonering, gelelektroforese en polymerasekettingreacties. Aan het einde van het genomisch DNA-isolatieprotocol kan het volledige genomische DNA van het organisme als het uiteindelijke product worden geïsoleerd, terwijl aan het einde van het plasmide-DNA-isolatieprotocol het plasmide-DNA van de respectieve bacterie als het uiteindelijke product kan worden geïsoleerd. Daarom is dit het verschil tussen genomisch DNA en plasmide DNA-isolatie.

Referentie:

1. "DNA-EXTRACTIE VAN BACTERIËN." DNA-extractie van bacteriën. Beschikbaar Hier 

Afbeelding met dank aan:

1. "DNA Extraction" door Joo Nath - Eigen werk, (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia 
2. "Plasmid miniprep" door Retama - eigen werk, (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia