मुख्य अंतर – पीसीआर बनाम डीएनए प्रतिकृति
डीएनए प्रतिकृति एक प्राकृतिक प्रक्रिया है जो जीवित जीवों में होती है। इसमें एक डीएनए अणु की दो समान प्रतियों का उत्पादन शामिल है। डीएनए प्रतिकृति जैविक वंशानुक्रम की एक अत्यंत महत्वपूर्ण प्रक्रिया है। आनुवंशिक जानकारी मुख्य रूप से डीएनए प्रतिकृति की क्षमता के कारण माता-पिता से संतानों तक जाती है। इसलिए, यह एक आवश्यक प्रक्रिया है जो लगभग सभी जीवित जीवों में होती है। यह प्रक्रिया विवो में होती है। हालाँकि, डीएनए प्रतिकृति इन विट्रो विधियों के माध्यम से भी की जा सकती है। पोलीमरेज़ चेन रिएक्शन (पीसीआर) डीएनए प्रतिकृति की इन विट्रो विधि में से एक है। पीसीआर प्रयोगशालाओं में किया जाने वाला एक डीएनए प्रवर्धन विधि है।यह रुचि रखने वाले डीएनए टुकड़े या जीन से डीएनए की हजारों से लाखों प्रतियां तैयार करता है। विवो डीएनए प्रतिकृति और पीसीआर में अंतर हैं। इन दोनों के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि डीएनए की बड़ी संख्या में प्रतियां बनाने के लिए पीसीआर मशीन में बनाए गए तापमान पर पीसीआर किया जाता है, जबकि डीएनए प्रतिकृति शरीर के तापमान पर एक डीएनए अणु की दो समान प्रतियों का उत्पादन करने के लिए होती है।
पीसीआर क्या है?
पोलीमरेज़ चेन रिएक्शन (पीसीआर) एक इन विट्रो डीएनए एम्प्लीफिकेशन तकनीक है जो आणविक जैविक प्रयोगशालाओं में नियमित रूप से की जाती है। इस पद्धति ने विशेष रूप से रुचि रखने वाले डीएनए टुकड़े की हजारों से लाखों प्रतियों के उत्पादन को सक्षम किया। पीसीआर को 1980 में कैरी मुलिस द्वारा पेश किया गया था। इस तकनीक में, डीएनए के इच्छुक टुकड़े को प्रतियां बनाने के लिए टेम्पलेट के रूप में परोसा जाता है। टाक पोलीमरेज़ नामक एंजाइम का उपयोग डीएनए पोलीमरेज़ एंजाइम के रूप में किया जाता है, और यह डीएनए टुकड़े के नए किस्में के संश्लेषण को उत्प्रेरित करेगा।प्राइमर जो पीसीआर मिश्रण में हैं, फ्रैगमेंट एक्सटेंशन के लिए शुरुआती बिंदु के रूप में काम करेंगे। पीसीआर प्रतिक्रिया के अंत में, नमूना डीएनए की कई प्रतियां प्राप्त की जा सकती हैं।
डीएनए की प्रतिलिपि बनाने के लिए आवश्यक सभी सामग्री पीसीआर मिश्रण में शामिल हैं। वे नमूना डीएनए, डीएनए पोलीमरेज़ (टाक पोलीमरेज़), प्राइमर (आगे और पीछे प्राइमर), न्यूक्लियोटाइड (डीएनए के निर्माण खंड) और एक बफर हैं। पीसीआर प्रतिक्रिया एक पीसीआर मशीन में चलाई जाती है, और इसे सही पीसीआर मिश्रण और सही पीसीआर प्रोग्राम के साथ खिलाया जाना चाहिए। यदि प्रतिक्रिया मिश्रण और कार्यक्रम सही हैं, तो यह बहुत कम मात्रा में डीएनए से डीएनए के एक विशेष खंड की आवश्यक मात्रा में प्रतियों का उत्पादन करेगा।
एक पीसीआर प्रतिक्रिया में तीन प्रमुख चरण शामिल होते हैं जैसे विकृतीकरण, प्राइमर एनीलिंग और स्ट्रैंड एक्सटेंशन। ये तीन चरण तीन अलग-अलग तापमानों पर होते हैं। डीएनए एक डबल स्ट्रैंडेड हेलिक्स के रूप में मौजूद है। दो स्ट्रैंड हाइड्रोजन बॉन्ड द्वारा बंधे होते हैं। एम्प्लीफिकेशन से पहले, डबल स्ट्रैंडेड डीएनए को उच्च तापमान देकर अलग किया जाता है।उच्च तापमान पर, डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए एकल स्ट्रैंड में विकृत हो जाता है। फिर प्राइमर इच्छुक टुकड़े या डीएनए के जीन के किनारे के सिरों के साथ एनील करते हैं। प्राइमर एकल-फंसे डीएनए का एक छोटा टुकड़ा है जो लक्ष्य अनुक्रम के सिरों का पूरक है। एनीलिंग तापमान पर विकृत नमूना डीएनए के फ्लैंकिंग सिरों पर पूरक आधारों के साथ फॉरवर्ड और रिवर्स प्राइमर एनील।
जब प्राइमरों को डीएनए से जोड़ा जाता है, तो टाक पोलीमरेज़ एंजाइम न्यूक्लियोटाइड जोड़कर नए स्ट्रैंड के संश्लेषण की शुरुआत करता है जो टेम्प्लेट डीएनए के पूरक होते हैं। टाक पोलीमरेज़ एक ऊष्मा स्थिर एंजाइम है जो थर्मस एक्वाटिकस नामक थर्मोफिलिक जीवाणु से पृथक होता है। पीसीआर बफर टाक पोलीमरेज़ कार्रवाई के लिए इष्टतम स्थितियों को बनाए रखता है। पीसीआर उत्पाद की आवश्यक मात्रा का उत्पादन करने के लिए पीसीआर प्रतिक्रिया के इन तीन चरणों को दोहराया जाता है। प्रत्येक पीसीआर प्रतिक्रिया में, डीएनए कॉपी की संख्या दोगुनी हो रही है। इसलिए, पीसीआर में एक घातीय प्रवर्धन देखा जा सकता है।पीसीआर उत्पाद को जेल वैद्युतकणसंचलन का उपयोग करके देखा जा सकता है क्योंकि यह एक जेल पर डीएनए की दृश्यमान मात्रा का उत्पादन करता है और इसे आगे के अध्ययन जैसे अनुक्रमण आदि के लिए शुद्ध किया जा सकता है।
चित्र 01: पीसीआर
पीसीआर चिकित्सा और जैविक अनुसंधान में एक मूल्यवान उपकरण है। विशेष रूप से फोरेंसिक अध्ययनों में, पीसीआर का बहुत महत्व है क्योंकि यह अपराधियों के छोटे नमूनों से अध्ययन के लिए डीएनए को बढ़ा सकता है और फोरेंसिक डीएनए प्रोफाइल बना सकता है। पीसीआर का व्यापक रूप से आणविक जीव विज्ञान के कई क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है, जिसमें जीनोटाइपिंग, जीन क्लोनिंग, म्यूटेशन डिटेक्शन, डीएनए सीक्वेंसिंग, डीएनए माइक्रोएरे और पितृत्व परीक्षण आदि शामिल हैं।
डीएनए प्रतिकृति क्या है?
डीएनए प्रतिकृति उस प्रक्रिया को संदर्भित करती है जो एक डीएनए अणु से डीएनए की दो समान प्रतियां बनाती है। यह जैविक वंशानुक्रम की एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है।डीएनए प्रतिकृति सभी जीवित जीवों में होती है। संतति कोशिका में जीनोम सौंपने के लिए मूल कोशिका के जीनोम को दोहराया जाना चाहिए। डीएनए प्रतिकृति प्रक्रिया में तीन मुख्य चरण होते हैं जिन्हें दीक्षा, बढ़ाव और समाप्ति कहा जाता है। ये चरण विभिन्न एंजाइमों द्वारा उत्प्रेरित होते हैं। डीएनए प्रतिकृति उस स्थान से शुरू होती है जिसे कोशिकाओं के जीनोम में प्रतिकृति की उत्पत्ति कहा जाता है। जीनोम में, डीएनए डबल-स्ट्रैंडेड रूप में मौजूद होता है। ये दो किस्में डीएनए प्रतिकृति की शुरुआत में अलग हो जाती हैं, और यह एटीपी पर निर्भर डीएनए हेलीकॉप्टर द्वारा किया जाता है। डीएनए का खोलना मुख्य घटना है जो दीक्षा चरण में होती है। अलग किए गए डीएनए स्ट्रैंड्स को टेम्प्लेट के रूप में उपयोग करके, डीएनए पोलीमरेज़ टेम्प्लेट स्ट्रैंड्स के नए पूरक स्ट्रैंड्स को 5 'से 3' दिशा में संश्लेषित करता है। यह बढ़ाव नामक चरण है। समाप्ति तब होती है जब दो प्रतिकृति कांटे पैतृक गुणसूत्र के विपरीत छोर पर एक दूसरे से मिलते हैं।
चित्र 02: डीएनए प्रतिकृति
डीएनए पोलीमरेज़ के अलावा, कई एंजाइम जैसे डीएनए प्राइमेज़, डीएनए हेलिसेज़, डीएनए लिगेज और टोपोइज़ोमेरेज़ डीएनए प्रतिकृति के साथ शामिल हैं। इन विवो डीएनए प्रतिकृति की एक विशेष विशेषता यह है कि यह ओकाजाकी टुकड़े पैदा करता है। एक स्ट्रैंड लगातार बनता है जबकि दूसरा छोटे टुकड़ों में बनता है।
पीसीआर और डीएनए प्रतिकृति के बीच समानताएं क्या हैं?
- पीसीआर और डीएनए प्रतिकृति दोनों में, डबल स्ट्रैंडेड डीएनए एक दूसरे से अलग हो जाते हैं।
- पीसीआर और डीएनए प्रतिकृति प्रक्रियाओं दोनों में, डीएनए की प्रतिलिपि बनाई जाती है।
- पीसीआर और डीएनए प्रतिकृति दोनों प्रक्रियाएं वास्तव में महत्वपूर्ण हैं।
- पीसीआर और डीएनए प्रतिकृति प्रक्रियाओं दोनों में, डीएनए पोलीमरेज़ एंजाइम शामिल है।
पीसीआर और डीएनए प्रतिकृति में क्या अंतर है?
पीसीआर बनाम डीएनए प्रतिकृति |
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| पीसीआर डीएनए प्रवर्धन की इन विट्रो विधि है जिसमें डीएनए की हजारों से लाखों प्रतियां तैयार की जाती हैं। | डीएनए प्रतिकृति एक प्राकृतिक प्रक्रिया है जो एक डीएनए अणु से डीएनए की दो समान प्रतियां तैयार करती है। |
| कदम | |
| पीसीआर में तीन चरण होते हैं; विकृतीकरण, प्राइमर एनीलिंग और स्ट्रैंड एक्सटेंशन। | डीएनए प्रतिकृति के तीन चरण हैं; दीक्षा, बढ़ाव और समाप्ति। |
| प्राइमर्स की भागीदारी | |
| पीसीआर को कृत्रिम प्राइमर की जरूरत है। | डीएनए प्रतिकृति के लिए कृत्रिम प्राइमरों की आवश्यकता नहीं होती है। डीएनए प्रतिकृति में आरएनए का एक छोटा टुकड़ा शामिल है। |
| डबल-स्ट्रैंड्स का डिनेचरिंग | |
| पीसीआर में उच्च तापमान लगाकर डबल स्ट्रैंड को अलग किया जाता है। | डीएनए प्रतिकृति में डीएनए हेलीकेस एंजाइम द्वारा डबल स्ट्रैंड को एक दूसरे से अलग किया जाता है। |
| एंजाइम शामिल | |
| पीसीआर टैक पोलीमरेज़ का उपयोग करता है। | डीएनए प्रतिकृति डीएनए पोलीमरेज़ का उपयोग करती है। |
| तापमान | |
| पीसीआर मशीन के अंदर तीन अलग-अलग तापमानों पर होता है। | डीएनए प्रतिकृति जीवित जीव के शरीर के भीतर शरीर के तापमान पर होती है। |
| इन विवो या इन विट्रो | |
| पीसीआर इन विट्रो विधि है। | डीएनए प्रतिकृति इन विवो पद्धति है। |
सारांश – पीसीआर बनाम डीएनए प्रतिकृति
डीएनए प्रतिकृति एक डीएनए अणु से डीएनए की दो समान प्रतियां बनाने की एक प्रक्रिया है। यह सभी जीवित जीवों में होता है क्योंकि यह माता-पिता से संतानों को आनुवंशिक जानकारी देने की एक विधि प्रदान करता है। इसमें तीन एंजाइमेटिक रूप से उत्प्रेरित चरण होते हैं, जैसे दीक्षा, बढ़ाव और समाप्ति। प्रयोगशाला में कृत्रिम रूप से डीएनए प्रतिकृति की जा सकती है। पीसीआर इच्छुक डीएनए से बड़ी संख्या में डीएनए की प्रतियां तैयार करने का एक तरीका है। पीसीआर नियमित रूप से आणविक जैविक प्रयोगशालाओं में किया जाता है क्योंकि यह डीएनए की प्रतियां बनाने का एक आसान तरीका है। पीसीआर और डीएनए प्रतिकृति के बीच यही अंतर है।
