Het belangrijkste verschil tussen genomisch DNA en plasmide-DNA-isolatie is dat de genomische DNA-isolatie gericht is 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 vroeger werd gebruikt om DNA van verschillende soorten of van verschillende monsters te isoleren. DNA-isolatie is belangrijk in stroomafwaartse moleculaire biologietechnieken, zoals gelelektroforese, polymerasekettingreactie en DNA-sequencingtechnieken. 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 richten sommige onderzoeken zich op het isoleren van plasmide-DNA uit bacteriën. Genomische DNA-isolatie is het proces van het isoleren van genomisch DNA uit een prokaryotisch of een eukaryoot monster. De stappen van isolatie verschillen afhankelijk van het type cel waarin het DNA isoleert. Plasmide-DNA-isolatie is het proces waarbij plasmide-DNA wordt geïsoleerd uit een bacteriële cel. In vergelijking met genomische DNA-isolatie is het algehele proces complex in plasmide-DNA-isolatie.
Wat is genomische DNA-isolatie?
Genomische DNA-isolatie is het proces waarbij het hele genomische DNA van een organisme wordt geëxtraheerd. Dit specifieke proces omvat drie hoofdgebeurtenissen. Dit zijn cellysis of nucleaire lysis, eiwitafbraak of proteolyse en precipitatie van genomisch DNA. De lysisstap kan verschillen afhankelijk van het celtype. Bij prokaryoten, aangezien er een peptidoglycaancelwand is, zou de eerste stap de afbraak van de celwand moeten zijn. Aan de andere kant, bij eukaryoten, omvat de lysisstap de afbraak van het plasmamembraan en het kernmembraan om het DNA naar buiten te verwijderen. Daarentegen zijn speciale stappen essentieel om de celwanden van planten en schimmels te lyseren.
Figuur 01: Genomische DNA-isolatie
Dus, als de lysisstap eenmaal is voltooid, zal uiteindelijk DNA naar het supernatant komen. Tegelijkertijd vindt in de oplossing ook eiwitafbraak plaats door toevoeging van proteïnase K. De volgende stap is het scheiden van genomisch DNA en afgebroken eiwitten van elkaar. Daarom scheiden de afgebroken eiwitten zich af door precipitatie waardoor het genomische DNA in het supernatant kan blijven. Na precipitatie van eiwitten kan genomisch DNA worden geprecipiteerd en opnieuw gesuspendeerd in een geschikte buffer totdat het nodig is voor het experiment.
Genomisch DNA, dat lineair DNA is, bevat alle genetische informatie van een organisme. Met andere woorden, het genoom is het erfelijke materiaal 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 ingewikkelder proces van DNA-isolatie. Plasmiden zijn extrachromosomaal DNA dat in de meeste bacteriële cellen aanwezig is. Het is een slapend circulair DNA dat de bacteriën ondersteunt om te overleven in barre omgevingsomstandigheden. Plasmide-DNA bestaat uit speciale resistente genen die de bacteriën extra voordelen 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 mechanisme van isolatie vergelijkbaar is met dat van de genomische DNA-isolatie, is het proces complexer dan het. 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 wordt een veel milder lysisproces opgenomen in de plasmide-DNA-isolatieprocedure. Daarom wordt in de meeste plasmide-DNA-isolatieprocedures het detergens gebruikt; natriumdodecylsulfaat voor de cellysis.
Wat zijn de overeenkomsten tussen genomisch DNA en plasmide-DNA-isolatie?
- Genomisch DNA en plasmide-DNA-isolatie richten zich op het extraheren van DNA van een organisme.
- Bovendien volgen beide hetzelfde algemene proces dat cellysis, eiwitafbraak en DNA-precipitatie omvat.
- Bovendien is het resulterende DNA van beide processen belangrijk voor stroomafwaartse processen.
- Bovendien omvatten beide isolatieprocessen de stappen om het DNA te zuiveren en op te slaan onder gespecificeerde opslagomstandigheden.
- Bovendien wordt proteïnase K in beide methoden gebruikt om eiwitten af te breken.
Wat is het verschil tussen genomisch DNA en plasmide-DNA-isolatie?
Genomische DNA-isolatie richt zich op het extraheren van het volledige genomische DNA van het doelorganisme, terwijl de plasmide-DNA-isolatie zich richt op het isoleren van alleen plasmide-DNA van de specifieke bacteriesoort. Daarom is dit het belangrijkste verschil tussen genomisch DNA en plasmide-DNA-isolatie. Bovendien zit een ander verschil tussen genomisch DNA en plasmide-DNA-isolatie in de procedure. De genomische DNA-isolatie is een minder complexe procedure in vergelijking met plasmide-DNA-isolatie. Daarom is het bij het isoleren van plasmide-DNA noodzakelijk om voorzorgsmaatregelen te nemen om vermenging van genomisch en plasmide-DNA met elkaar te voorkomen.
De 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 moleculair-biologische technieken. Er zijn twee soorten DNA, namelijk genomisch DNA en plasmide-DNA (extra-chromosomaal DNA). Op basis van de vereiste werden sommige procedures uitgevoerd om genomisch DNA te isoleren, terwijl sommige procedures zich richten op het isoleren van alleen plasmide-DNA uit bacteriën. De stappen die bij beide processen betrokken zijn, verschillen dus enigszins van elkaar. Het algehele proces is echter hetzelfde in beide isolaties. Geïsoleerd DNA van beide processen wordt enorm gebruikt in stroomafwaartse processen zoals klonen, gelelektroforese en polymerasekettingreacties. Aan het einde van het genomische DNA-isolatieprotocol kan het gehele genomische DNA van het organisme worden geïsoleerd als het eindproduct, terwijl aan het einde van het plasmide-DNA-isolatieprotocol het plasmide-DNA van de respectieve bacterie kan worden geïsoleerd als het eindproduct. Daarom is dit het verschil tussen genomisch DNA en plasmide-DNA-isolatie.
