Різниця між клонуванням та субклонуванням

Ключова різниця - Клонування проти субклонування
 

Клонування та субклонування - це молекулярні біологічні процедури, які створюють генетично ідентичні клітини або організми, що несуть ДНК або ген, які представляють інтерес. Клонування - це техніка, яка передбачає введення зацікавленого гена чи ДНК у вектор, реплікацію його всередині бактерії-господаря та отримання клітин або організмів, які є точними копіями генетичного складу. Субклонування - це техніка, яка передбачає введення цікавого гена, який вже вставлений у вектор, у вторинний вектор, реплікацію його всередині бактерії-господаря та отримання генетично однакових копій клітин чи організмів. Ключова відмінність між клонування та субклонування полягає в тому, що, при клонуванні інтересний ген, щойно пов'язаний з вектором, продовжує процес клонування, тоді як у субклонуванні вже клонований ген, що представляє інтерес, відокремлюється від батьківського вектора і знову вставляється в реципієнтний вектор і продовжує процес.

ЗМІСТ
1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке клонування
3. Що таке субклонування
4. Порівняльне порівняння - Клонування проти субклонування
5. Підсумок

Що таке клонування?

Клонування - це процедура, яка виробляє генетично ідентичні організми чи клітини. У природі клонування відбувається засобами безстатевого розмноження. Коли немає генетичної рекомбінації чи зміни, дочірні клітини отримують однаковий генетичний склад батьків. Прокаріотичні та еукаріотичні організми створюють клони за допомогою бінарного поділу, брунькування, мітозу тощо. У молекулярній біології популярним методом для вивчення структури та функції саме цього розділу ДНК є молекулярна біологія клонування..

Основна мета молекулярного клонування - зробити мільйони копій генетично однакових клітин або організмів, що несуть цікавий фрагмент ДНК (переважно гени). Він створює організми з точними генетичними копіями іншого. В основному, специфічні гени клонують у молекулярних дослідженнях для отримання структурної та функціональної інформації та для секвенування ДНК. Також для виробництва конкретних білків або продуктів у великих масштабах широко використовується клонування.

Порядок клонування

Основні етапи процедури клонування наступні.

1. Ідентифікація та виділення цікавить гена. (Ампліфікація цікавить гена за допомогою ПЛР).
2. Рестрикційне травлення зацікавленого гена (обмеження ендонуклеази розрізало ген).
3. Обмеження травлення векторної ДНК. (Векторна ДНК також розрізається за допомогою тієї ж редукції ендонуклеази).
4. Введення гена у вектор та утворення рекомбінантної молекули.
5. Трансформація рекомбінантного вектора в бактерію-господар.
6. Виділення та ідентифікація трансформованих бактерій (плазмідний вектор повинен містити ген, що вибирається, найчастіше ген стійкості до антибіотиків до екранування трансформованих бактерій).
7. Рекомбінантна експресія гена всередині господаря.

Рисунок_01: Процедура клонування

Що таке субклонування?

Субклонування - це процедура переміщення цікавить гена від одного вектора до іншого, щоб побачити експресію гена для отримання бажаної функціональності гена. У цьому методі задіяні два вектори; а саме батьківський вектор та вектор призначення. Клоновані вставки переміщуються знову у другий вектор у субклонуванні. Завдання перенесення гена з першого вектора на другий вектор полягає в тому, щоб отримати те, чого не вдалося зробити за допомогою першого вектора, або знову відокремити ген у вже клонованому фрагменті ДНК і експресувати його поодинці. Рестрикційні ферменти використовуються в цій процедурі на початку.

Процедура субклонування

Основні етапи субклонування наступні.

1. За допомогою ендонуклеаз рестрикції відокремлюють ДНК, що цікавить донорську плазміду (батьківський вектор).
2. Ампліфікація цікавить ДНК за допомогою ПЛР.
3. Очищення продукту ПЛР (ДНК, що цікавить) методом гель-електрофорезу.
4. Відкриття реципієнтної плазміди таким же рестрикційним ендонуклеазом, що використовується для розділення ДНК, що цікавлять батьківську плазміду.
5. Зв’язування ДНК, що цікавить (ген), у реципієнтну плазміду для створення субклонованої плазміди.
6. Трансформація субклонованого вектора в компетентну бактерію-господар.
7. Скринінг трансформованих клітин.
8. Очищення плазмідної ДНК та використання для секвенування ДНК або експресії генів для отримання бажаних продуктів.

Субклонування проводиться у випадках виділення одного гена з клонованої групи генів або коли потрібний ген переноситься у корисну плазміду, щоб побачити точну функцію цікавить гена.

Рисунок_02: Процедура субклонування

Яка різниця між клонуванням та субклоніруванням?

Клонування проти субклонування
Клонування - це процедура, яка виробляє генетично ідентичні організми чи клітини.	Субклонування - це процедура переміщення цікавить гена від одного вектора до іншого, щоб побачити експресію гена для отримання бажаної функціональності гена.
Процес
Відокремлюють ДНК, що цікавить організм, і один раз вставляють у вектор і клонують	Вже клоновану ДНК відокремлюють від першого вектора і вставляють у другий вектор і клонують.
Вставте рух через вектори
Не переміщує вставки (ДНК, що цікавлять) від одного вектора до іншого.	Перемістіть вставки від батьківського вектора до вектору призначення.

Підсумок - Клонування проти субклонування

Клонування створює генетично ідентичні клітини або організми із вставленим цікавим геном або ДНК. Він протікає шляхом поділу та вставлення цікавить ДНК у вектор та експресію всередині бактерії-господаря. Субклонінг поділяє схожі кроки з клонуванням. Однак у субклонінгу вже клонований фрагмент ДНК (цікавить ген) вставляється у вектор і трансформується у бактерію-господар. У цьому полягає ключова відмінність клонування та субклонування.

Список літератури

1. Лодіш, Харві. "Клонування ДНК плазмідними векторами". Молекулярна клітинна біологія. 4-е видання. Національна медична бібліотека США, 01 січня 1970. Веб. 05 березня 2017 року
2. "Субклонування". Вікіпедія. Фонд Вікімедіа, 14 лютого 2017. Веб. 06 березня 2017 року
3. "Субклонування". Субклонування | Статті з відкритим доступом | Журнали з відкритим доступом | Матеріали конференції | Редактори | Автори | Рецензенти | наукові події. Н.п., н.д. Веб. 06 березня 2017 року
4. Вакергаге, Геннінг. "Як субклону". Як субклону. N.p., 01 січня 1970. Веб. 06 березня 2017 року

Зображення надано

1. Процедура молекулярного клонування - CNX OpenStax [CC BY 4.0], через Wikimedia Commons
2. Процедура субклонування - Оригінальним завантажувачем був Takometer в англійській Вікіпедії (Перенесено з en.wikipedia в Commons.) [CC BY 2.5], через Wikimedia Commons