Perbedaan Kunci – PCR vs Replikasi DNA
Replikasi DNA adalah proses alami yang terjadi pada organisme hidup. Ini melibatkan produksi dua salinan identik dari satu molekul DNA. Replikasi DNA adalah proses pewarisan biologis yang sangat penting. Informasi genetik diturunkan dari induk ke keturunannya terutama karena kemampuan replikasi DNA. Oleh karena itu, ini adalah proses penting yang terjadi di hampir semua organisme hidup. Proses ini terjadi secara in vivo. Namun, replikasi DNA dapat dilakukan melalui metode in vitro juga. Polymerase Chain Reaction (PCR) adalah salah satu metode replikasi DNA in vitro. PCR adalah metode amplifikasi DNA yang dilakukan di laboratorium. Ini menghasilkan ribuan hingga jutaan salinan DNA dari fragmen DNA atau gen yang tertarik. Ada perbedaan antara replikasi DNA in vivo dan PCR. Perbedaan utama antara keduanya adalah bahwa PCR dilakukan dalam mesin PCR pada suhu yang dipertahankan untuk menghasilkan sejumlah besar salinan DNA sementara replikasi DNA terjadi di dalam tubuh pada suhu tubuh untuk menghasilkan dua salinan identik dari satu molekul DNA.
Apa itu PCR?
Polymerase Chain Reaction (PCR) adalah teknik amplifikasi DNA in vitro yang rutin dilakukan di laboratorium Biologi Molekuler. Metode ini memungkinkan produksi ribuan hingga jutaan salinan fragmen DNA yang sangat diminati. PCR diperkenalkan oleh Kary Mullis pada tahun 1980. Dalam teknik ini, fragmen DNA yang tertarik disajikan sebagai cetakan untuk membuat salinan. Enzim yang disebut Taq polimerase digunakan sebagai enzim DNA polimerase, dan akan mengkatalisis sintesis untaian baru dari fragmen DNA. Primer yang berada dalam campuran PCR akan berfungsi sebagai titik awal untuk ekstensi fragmen. Pada akhir reaksi PCR, banyak salinan DNA sampel dapat diperoleh.
Semua bahan yang diperlukan untuk membuat salinan DNA termasuk dalam campuran PCR. Mereka adalah sampel DNA, DNA polimerase (Taq polimerase), primer (primer maju dan mundur), nukleotida (blok pembangun DNA) dan buffer. Reaksi PCR dijalankan dalam mesin PCR, dan harus diisi dengan campuran PCR yang benar dan program PCR yang benar. Jika campuran reaksi dan programnya benar, itu akan menghasilkan jumlah salinan yang diperlukan dari bagian DNA tertentu dari sejumlah kecil DNA.
Ada tiga langkah utama yang terlibat dalam reaksi PCR yaitu denaturasi, anil primer dan ekstensi untai. Ketiga langkah ini terjadi pada tiga temperatur yang berbeda. DNA ada sebagai heliks untai ganda. Dua untai terikat oleh ikatan hidrogen. Sebelum amplifikasi, DNA untai ganda dipisahkan dengan memberikan suhu tinggi. Pada suhu tinggi, DNA untai ganda didenaturasi menjadi untai tunggal. Kemudian primer menyatu dengan ujung mengapit dari fragmen yang tertarik atau gen DNA. Primer adalah bagian pendek dari DNA beruntai tunggal yang melengkapi ujung urutan target. Forward dan reverse primer anneal dengan basa komplementer di ujung mengapit DNA sampel yang didenaturasi pada suhu annealing.
Ketika primer dianil dengan DNA, enzim Taq polimerase memulai sintesis untaian baru dengan menambahkan nukleotida yang melengkapi DNA template. Taq polimerase adalah enzim stabil panas yang diisolasi dari bakteri termofilik yang disebut Thermus aquaticus. Buffer PCR mempertahankan kondisi optimal untuk aksi Taq polimerase. Ketiga tahap reaksi PCR ini diulang untuk menghasilkan jumlah produk PCR yang dibutuhkan. Pada setiap reaksi PCR, jumlah salinan DNA menjadi dua kali lipat. Oleh karena itu, amplifikasi eksponensial dapat diamati dalam PCR. Produk PCR dapat diamati menggunakan elektroforesis gel karena menghasilkan jumlah DNA yang terlihat pada gel dan dapat dimurnikan untuk penelitian lebih lanjut seperti sekuensing dll.
Gambar 01: PCR
PCR adalah alat yang berharga dalam penelitian medis dan biologi. Khususnya dalam studi forensik, PCR memiliki nilai yang sangat besar karena dapat mengamplifikasi DNA untuk studi dari sampel kecil para penjahat dan membuat profil DNA forensik. PCR banyak digunakan di banyak bidang biologi Molekuler termasuk, genotipe, kloning gen, deteksi mutasi, sekuensing DNA, DNA microarrays dan pengujian paternitas dll.
Apa itu Replikasi DNA?
Replikasi DNA mengacu pada proses yang menghasilkan dua salinan identik DNA dari satu molekul DNA. Ini adalah proses penting dari pewarisan biologis. Replikasi DNA terjadi pada semua organisme hidup. Genom sel induk harus direplikasi untuk menyerahkan genom ke sel anak. Proses replikasi DNA memiliki tiga langkah utama yang disebut inisiasi, elongasi dan terminasi. Langkah-langkah ini dikatalisis oleh enzim yang berbeda. Replikasi DNA dimulai dari lokasi yang disebut asal replikasi dalam genom sel. Dalam genom, DNA ada dalam bentuk untai ganda. Kedua untai ini dipisahkan pada awal replikasi DNA, dan itu dilakukan oleh helikase DNA yang bergantung pada ATP. Penguraian DNA adalah peristiwa utama yang terjadi pada langkah inisiasi. Dengan menggunakan untaian DNA terpisah sebagai templat, DNA polimerase mensintesis untai komplementer baru dari untai templat ke arah 5 'ke 3'. Ini adalah langkah yang disebut elongasi. Terminasi terjadi ketika dua garpu replikasi bertemu satu sama lain di ujung yang berlawanan dari kromosom induk.
Gambar 02: Replikasi DNA
Selain DNA polimerase, beberapa enzim seperti DNA primase, DNA helicase, DNA ligase dan Topoisomerase terlibat dalam replikasi DNA. Ciri khusus dari replikasi DNA in vivo adalah menghasilkan fragmen Okazaki. Satu untai terus menerus terbentuk sementara yang lain membentuk potongan-potongan kecil.
Apa Persamaan Antara PCR dan Replikasi DNA?
- Dalam PCR dan replikasi DNA, DNA untai ganda dipisahkan satu sama lain.
- Dalam proses PCR dan replikasi DNA, DNA disalin.
- Proses replikasi PCR dan DNA sangat penting.
- Dalam proses PCR dan replikasi DNA, enzim DNA polimerase terlibat.
Apa Perbedaan Replikasi PCR dan DNA?
PCR vs Replikasi DNA |
|
| PCR adalah metode amplifikasi DNA in vitro di mana ribuan hingga jutaan salinan DNA diproduksi. | Replikasi DNA adalah proses alami yang menghasilkan dua salinan identik DNA dari satu molekul DNA. |
| Langkah | |
| PCR memiliki tiga langkah; denaturasi, primer annealing dan strand extension. | Replikasi DNA memiliki tiga langkah; inisiasi, elongasi dan terminasi. |
| Keterlibatan Primer | |
| PCR membutuhkan primer buatan. | Replikasi DNA tidak membutuhkan primer buatan. Fragmen pendek RNA terlibat dalam replikasi DNA. |
| Denaturasi Untai Ganda | |
| Untaian ganda dipisahkan dengan menerapkan suhu tinggi di PCR. | Untaian ganda dipisahkan satu sama lain oleh enzim DNA helikase dalam Replikasi DNA. |
| Enzim yang Terlibat | |
| PCR menggunakan Taq polimerase. | Replikasi DNA menggunakan DNA polimerase. |
| Suhu | |
| PCR terjadi pada tiga suhu berbeda di dalam mesin. | Replikasi DNA terjadi pada suhu tubuh di dalam tubuh makhluk hidup. |
| In vivo atau In vitro | |
| PCR adalah metode in vitro. | Replikasi DNA adalah metode in vivo. |
Ringkasan – PCR vs Replikasi DNA
Replikasi DNA adalah proses menghasilkan dua salinan identik DNA dari satu molekul DNA. Ini terjadi pada semua organisme hidup karena ia menawarkan metode memberikan informasi genetik dari induk ke keturunannya. Ini terdiri dari tiga langkah yang dikatalisis secara enzimatik yaitu inisiasi, elongasi dan terminasi. Replikasi DNA dapat dilakukan secara artifisial di laboratorium. PCR adalah salah satu cara untuk menghasilkan sejumlah besar salinan DNA dari DNA yang tertarik. PCR secara rutin dilakukan di laboratorium biologi molekuler karena merupakan metode yang mudah untuk menghasilkan salinan DNA. Inilah perbedaan antara PCR dan replikasi DNA.
