Der Hauptunterschied zwischen genomischer DNA und Plasmid-DNA-Isolierung besteht darin, dass die genomische DNA-Isolierung auf die Extraktion genomischer DNA abzielt, während die Plasmid-DNA-Isolierung auf die Extraktion von Plasmid-DNA der Bakterien abzielt.
DNA-Isolierung ist ein chemischer Prozess, mit dem DNA aus verschiedenen Arten oder aus verschiedenen Proben isoliert wird. Die DNA-Isolierung ist wichtig für nachgesch altete molekularbiologische Techniken wie Gelelektrophorese, Polymerase-Kettenreaktion und DNA-Sequenzierungstechniken. Daher ist die Isolierung von DNA ein wesentlicher chemischer Prozess in molekularbiologischen Studien. Je nach Zweck der Forschung ist es manchmal notwendig, genomische DNA zu isolieren. Darüber hinaus konzentrieren sich einige Studien auf die Isolierung von Plasmid-DNA aus Bakterien. Genomische DNA-Isolierung ist der Prozess der Isolierung genomischer DNA aus einer prokaryotischen oder eukaryotischen Probe. Die Isolierungsschritte unterscheiden sich je nach Zelltyp, in dem die DNA isoliert wird. Plasmid-DNA-Isolierung ist der Prozess der Isolierung von Plasmid-DNA aus einer Bakterienzelle. Im Vergleich zur genomischen DNA-Isolierung ist der Gesamtprozess bei der Plasmid-DNA-Isolierung komplex.
Was ist genomische DNA-Isolierung?
Genomische DNA-Isolierung ist der Prozess der Extraktion der gesamten genomischen DNA eines Organismus. Dieser spezielle Prozess umfasst drei Hauptereignisse. Sie sind Zelllyse oder Kernlyse, Proteinabbau oder Proteolyse und Präzipitation von genomischer DNA. Der Lyseschritt kann je nach Zelltyp unterschiedlich sein. Da es in Prokaryoten eine Peptidoglycan-Zellwand gibt, sollte der erste Schritt der Abbau der Zellwand sein. Andererseits beinh altet der Lyseschritt bei Eukaryoten den Abbau der Plasmamembran und der Kernmembran, um die DNA nach außen zu bringen. Im Gegensatz dazu sind spezielle Schritte erforderlich, um die Zellwände von Pflanzen und Pilzen zu lysieren.
Abbildung 01: Genomische DNA-Isolierung
Folglich gelangt nach Abschluss des Lyseschritts schließlich DNA in den Überstand. Gleichzeitig findet in der Lösung durch Zugabe von Proteinase K auch ein Proteinabbau statt. Im nächsten Schritt werden genomische DNA und abgebauten Proteine voneinander getrennt. Daher trennen sich die abgebauten Proteine durch Ausfällung, wodurch die genomische DNA im Überstand verbleiben kann. Nach Präzipitation von Proteinen kann genomische DNA präzipitiert und in einem geeigneten Puffer resuspendiert werden, bis sie für das Experiment benötigt wird.
Genomische DNA, die lineare DNA ist, enthält alle genetischen Informationen eines Organismus. Mit anderen Worten, das Genom ist die Erbsubstanz eines lebenden Organismus, die für alle strukturellen und funktionellen Aktivitäten der Zelle verantwortlich ist. Es besteht aus kodierenden und nicht kodierenden DNA-Sequenzen. Bei der Isolierung genomischer DNA umfasst sie das gesamte Genom des Organismus.
Was ist Plasmid-DNA-Isolierung?
Plasmid-DNA-Isolierung ist ein spezieller und komplizierterer Prozess der DNA-Isolierung. Plasmide sind extrachromosomale DNA, die in den meisten Bakterienzellen vorhanden ist. Sie sind ruhende zirkuläre DNA, die den Bakterien hilft, unter rauen Umweltbedingungen zu überleben. Plasmid-DNA besteht aus speziellen Resistenzgenen, die den Bakterien zusätzliche Vorteile wie Antibiotikaresistenz, Virulenzeigenschaften und toxische Eigenschaften verleihen.
Abbildung 02: Plasmid-DNA-Isolierung
Plasmid-DNA-Isolierung beinh altet auch drei Hauptprozesse; Zelllyse, Proteinolyse und DNA-Präzipitation. Obwohl der biochemische Mechanismus der Isolierung ähnlich dem der genomischen DNA-Isolierung ist, ist der Prozess komplexer als dieser. Der Zelllyseprozess ist der wichtigste Prozess in diesem Verfahren. Am wichtigsten ist, dass genomische DNA und Plasmid-DNA nicht miteinander vermischt werden sollten. Daher ist ein viel milderes Lyseverfahren in das Plasmid-DNA-Isolierungsverfahren integriert. Daher wird bei den meisten Plasmid-DNA-Isolierungsverfahren das Detergens verwendet; Natriumdodecylsulfat für die Zelllyse.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen genomischer DNA und Plasmid-DNA-Isolierung?
- Die Isolierung genomischer DNA und Plasmid-DNA konzentriert sich auf die Extraktion der DNA eines Organismus.
- Außerdem folgen beide demselben Gesamtprozess, der Zelllyse, Proteinabbau und DNA-Präzipitation umfasst.
- Außerdem ist die resultierende DNA beider Prozesse wichtig für nachgelagerte Prozesse.
- Außerdem beinh alten beide Isolierungsverfahren die Schritte zur Aufreinigung und Aufbewahrung der DNA unter festgelegten Lagerbedingungen.
- Außerdem wird Proteinase K in beiden Methoden zum Abbau von Proteinen verwendet.
Was ist der Unterschied zwischen genomischer DNA und Plasmid-DNA-Isolierung?
Genomische DNA-Isolierung konzentriert sich auf die Extraktion der gesamten genomischen DNA des Zielorganismus, während sich die Plasmid-DNA-Isolierung darauf konzentriert, nur Plasmid-DNA aus der bestimmten Bakterienart zu isolieren. Daher ist dies der Hauptunterschied zwischen der Isolierung von genomischer DNA und Plasmid-DNA. Darüber hinaus liegt ein weiterer Unterschied zwischen genomischer DNA- und Plasmid-DNA-Isolierung im Verfahren. Die genomische DNA-Isolierung ist ein weniger komplexes Verfahren im Vergleich zur Plasmid-DNA-Isolierung. Daher müssen bei der Isolierung von Plasmid-DNA Vorkehrungen getroffen werden, um eine Vermischung von genomischer und Plasmid-DNA zu verhindern.
Die folgende Infografik enthält weitere Einzelheiten zum Unterschied zwischen der Isolierung von genomischer DNA und Plasmid-DNA.
Zusammenfassung – Genomische DNA vs. Plasmid-DNA-Isolierung
DNA-Isolierung ist ein wichtiger Prozess in molekularbiologischen Techniken. Es gibt zwei Arten von DNA, nämlich genomische DNA und Plasmid-DNA (extra-chromosomale DNA). Basierend auf der Anforderung werden einige Verfahren durchgeführt, um genomische DNA zu isolieren, während sich einige Verfahren darauf konzentrieren, nur Plasmid-DNA aus Bakterien zu isolieren. Daher unterscheiden sich die an beiden Prozessen beteiligten Schritte leicht voneinander. Der Gesamtprozess ist jedoch bei beiden Isolierungen gleich. Isolierte DNA beider Prozesse hat einen immensen Nutzen in nachgelagerten Prozessen wie Klonierung, Gelelektrophorese und Polymerase-Kettenreaktionen. Am Ende des Genom-DNA-Isolierungsprotokolls kann die gesamte genomische DNA des Organismus als Endprodukt isoliert werden, während am Ende des Plasmid-DNA-Isolierungsprotokolls die Plasmid-DNA des jeweiligen Bakteriums als Endprodukt isoliert werden kann. Daher ist dies der Unterschied zwischen genomischer DNA- und Plasmid-DNA-Isolierung.
