Différence entre la PCR et la réplication de l'ADN

Différence clé - PCR vs ADN Réplication
 

La réplication de l'ADN est un processus naturel qui se produit chez les organismes vivants. Cela implique la production de deux copies identiques d'une molécule d'ADN. La réplication de l'ADN est un processus extrêmement important de la transmission biologique. Les informations génétiques sont transmises du parent à la progéniture principalement en raison de la capacité de réplication de l'ADN. C'est donc un processus essentiel qui se produit dans presque tous les organismes vivants. Ce processus se produit in vivo. Cependant, la réplication de l'ADN peut être effectuée via in vitro méthodes aussi bien. La réaction en chaîne de la polymérase (PCR) en est un exemple. in vitro méthode de réplication de l'ADN. La PCR est une méthode d’amplification de l’ADN réalisée en laboratoire. Il produit des milliers, voire des millions de copies d’ADN à partir d’un fragment d’ADN intéressé ou d’un gène. Il y a des différences entre in vivo Réplication de l'ADN et PCR. le différence clé entre ces deux est que La PCR est effectuée dans une machine de PCR à des températures maintenues pour produire un grand nombre de copies de l'ADN, tandis que la réplication de l'ADN se produit à l'intérieur du corps à la température du corps pour produire deux copies identiques d'une même molécule d'ADN..

CONTENU

1. Vue d'ensemble et différence clé
2. Qu'est-ce que la PCR?
3. Qu'est-ce que la réplication de l'ADN?
4. Similarités entre la PCR et la réplication de l'ADN
5. Comparaison côte à côte - PCR vs réplication de l'ADN sous forme tabulaire
6. Résumé

Qu'est-ce que la PCR??

La réaction en chaîne de la polymérase (PCR) est une in vitro Technique d’amplification de l’ADN pratiquée en routine dans les laboratoires de biologie moléculaire. Cette méthode a permis la production de milliers, voire de millions, de copies d’un fragment d’ADN particulièrement intéressé. La PCR a été introduite par Kary Mullis en 1980. Dans cette technique, le fragment d’ADN intéressé sert de matrice pour la fabrication de copies. L'enzyme appelée Taq polymérase est utilisée comme enzyme de l'ADN polymérase et catalysera la synthèse de nouveaux brins du fragment d'ADN. Les amorces présentes dans le mélange de PCR serviront de points de départ pour les extensions de fragments. À la fin de la réaction PCR, de nombreuses copies de l’ADN échantillon peuvent être obtenues..

Tous les ingrédients nécessaires pour faire des copies de l'ADN sont inclus dans le mélange de PCR. Il s’agit d’échantillons d’ADN, d’ADN polymérase (Taq polymérase), d’amorces (amorces directe et inverse), de nucléotides (éléments constitutifs de l’ADN) et d’un tampon. La réaction PCR est exécutée dans un appareil PCR et doit être alimenté avec le mélange PCR correct et le programme PCR correct. Si le mélange réactionnel et le programme sont corrects, il produira la quantité requise de copies d'une section particulière d'ADN à partir d'une très petite quantité d'ADN..

Une réaction PCR implique trois étapes principales, à savoir la dénaturation, l’annelage de l’amorce et l’extension du brin. Ces trois étapes se produisent à trois températures différentes. L'ADN existe sous la forme d'une hélice à double brin. Deux brins sont liés par des liaisons hydrogène. Avant l'amplification, l'ADN double brin est séparé en donnant une température élevée. À haute température, l'ADN double brin dénaturé en simple brin. Ensuite, les amorces s’annèlent avec les extrémités flanquantes du fragment intéressé ou du gène de l’ADN. L'amorce est un petit fragment d'ADN simple brin complémentaire des extrémités de la séquence cible. Les amorces directes et inverses s'annèlent avec les bases complémentaires aux extrémités adjacentes de l'ADN de l'échantillon dénaturé à la température d'annelage.

Lorsque les amorces sont recuites avec l'ADN, l'enzyme Taq polymérase initie la synthèse des nouveaux brins en ajoutant des nucléotides complémentaires à l'ADN matrice. La Taq polymérase est une enzyme thermostable isolée d’une bactérie thermophile appelée Thermus aquaticus. Le tampon PCR maintient les conditions optimales pour l'action de la Taq polymérase. Ces trois étapes de la réaction PCR sont répétées pour produire la quantité requise du produit PCR. À chaque réaction PCR, le nombre de copies d'ADN double. Par conséquent, une amplification exponentielle peut être observée dans la PCR. Le produit de PCR peut être observé en utilisant une électrophorèse sur gel car il produit la quantité visible d'ADN sur un gel et peut être purifié pour des études ultérieures telles que le séquençage, etc..

Figure 01: PCR

La PCR est un outil précieux pour la recherche médicale et biologique. Surtout dans les études médico-légales, la PCR a une valeur immense car elle peut amplifier l'ADN pour des études à partir d'échantillons minuscules des criminels et créer des profils ADN médico-légaux. La PCR est largement utilisée dans de nombreux domaines de la biologie moléculaire, notamment le génotypage, le clonage de gènes, la détection de mutations, le séquençage d'ADN, les puces à ADN et les tests de paternité, etc..

Qu'est-ce que la réplication de l'ADN??

La réplication de l'ADN fait référence au processus qui produit deux copies identiques de l'ADN à partir d'une molécule d'ADN. C'est un processus important d'héritage biologique. La réplication de l'ADN se produit dans tous les organismes vivants. Le génome de la cellule mère doit être répliqué afin de transférer le génome dans la cellule fille. Le processus de réplication de l'ADN comporte trois étapes principales appelées initiation, élongation et terminaison. Ces étapes sont catalysées par différentes enzymes. La réplication de l'ADN commence à partir de l'emplacement appelé origine de réplication dans le génome des cellules. Dans le génome, l'ADN existe sous forme double brin. Ces deux brins sont séparés au début de la réplication de l'ADN et ceci est effectué par l'ADN hélicase dépendante de l'ATP. Le déroulement de l’ADN est l’événement principal de l’initiation. En utilisant des brins d'ADN séparés comme matrices, l'ADN polymérase synthétise les nouveaux brins complémentaires des brins de matrice dans les directions 5 'à 3'. C'est l'étape appelée élongation. La terminaison se produit lorsque les deux fourches de réplication se rencontrent à l'extrémité opposée du chromosome parental.

Figure 02: Réplication de l'ADN

Outre l'ADN polymérase, plusieurs enzymes telles que l'ADN primase, l'ADN hélicase, l'ADN ligase et la Topoisomérase sont impliquées dans la réplication de l'ADN. La réplication in vivo de l’ADN se caractérise par le fait qu’elle produit des fragments d’Okazaki. Un brin est formé en continu tandis que l'autre forme de petits morceaux.

Quelles sont les similitudes entre la PCR et la réplication de l'ADN?

• Dans la PCR et la réplication de l'ADN, l'ADN double brin est séparé l'un de l'autre.
• Dans les processus de PCR et de réplication de l’ADN, l’ADN est copié.
• Les processus de PCR et de réplication de l'ADN sont vraiment importants.
• Dans les processus de PCR et de réplication de l'ADN, l'enzyme ADN polymérase est impliquée.

Quelle est la différence entre la PCR et la réplication de l'ADN?

PCR vs réplication de l'ADN
PCR est un in vitro méthode d'amplification de l'ADN dans laquelle des milliers, des millions de copies de l'ADN sont produites.	La réplication de l'ADN est un processus naturel qui produit deux copies identiques de l'ADN à partir d'une molécule d'ADN..
Pas
La PCR comporte trois étapes. dénaturation, recuit d'amorce et extension de brin.	La réplication de l'ADN comporte trois étapes. initiation, allongement et fin.
Implication des amorces
La PCR a besoin d'amorces artificielles.	La réplication de l'ADN n'a pas besoin d'amorces artificielles. Un court fragment d'ARN est impliqué dans la réplication de l'ADN.
Dénaturation des Double-Brins
Les doubles brins sont séparés en appliquant une température élevée dans la PCR.	Les doubles brins sont séparés l’un de l’autre par l’enzyme ADN hélicase lors de la réplication de l’ADN..
Enzyme impliqué
PCR utilise la polymérase Taq.	La réplication de l'ADN utilise l'ADN polymérase.
Température
La PCR se produit à trois températures différentes à l'intérieur d'une machine.	La réplication de l'ADN se produit à la température du corps dans l'organisme de l'organisme vivant.
In vivo ou In vitro
PCR est un in vitro méthode.	La réplication de l’ADN est un in vivo méthode.

Résumé - PCR vs ADN Réplication

La réplication de l'ADN est un processus de production de deux copies identiques d'ADN à partir d'une seule molécule d'ADN. Il survient dans tous les organismes vivants car il offre une méthode permettant de transmettre les informations génétiques du parent à la progéniture. Il consiste en trois étapes catalysées par des enzymes, à savoir l'initiation, l'élongation et la terminaison. La réplication de l'ADN peut être faite artificiellement en laboratoire. La PCR est un moyen de produire un grand nombre de copies d’ADN à partir de l’ADN intéressé. La PCR est couramment effectuée dans les laboratoires de biologie moléculaire, car il s’agit d’une méthode simple de production de copies d’ADN. C'est la différence entre la PCR et la réplication de l'ADN.

Référence:

1. «Réplication de l'ADN». Wikipedia, Wikimedia Foundation, 11 mars 2018.. Disponible ici
2. «Polymerase Chain Reaction (PCR)». Centre national d'information sur la biotechnologie, Bibliothèque nationale de médecine des États-Unis.. Disponible ici  
3. «Mécanisme moléculaire de la réplication de l'ADN». Khan Academy. Disponible ici  

Courtoisie d'image:

1. 'Réaction en chaîne de la polymérase' de Enzoklop - Travail personnel, (CC BY-SA 3.0) via Wikimedia Commons  
2. Réplication de l'ADN divisée par I, Madprime, (CC BY-SA 3.0) via Wikimedia Commons