Hauptunterschied – Klonen vs. Subklonen
Klonen und Subklonieren sind molekularbiologische Verfahren, die genetisch identische Zellen oder Organismen erzeugen, die die interessierende DNA oder das Gen tragen. Das Klonen ist eine Technik, die das Einfügen des interessierenden Gens oder der DNA in einen Vektor, dessen Replikation in einem Wirtsbakterium und die Produktion von Zellen oder Organismen umfasst, die exakte Kopien des Erbguts sind. Subklonierung ist eine Technik, die das Einfügen des interessierenden Gens, das bereits in einen Vektor eingefügt ist, in einen sekundären Vektor, dessen Replikation in einem Wirtsbakterium und die Herstellung genetisch identischer Kopien von Zellen oder Organismen umfasst. Der Hauptunterschied zwischen Klonen und Subklonieren besteht darin, dass beim Klonen das interessierende Gen, sobald es in einen Vektor ligiert ist, den Klonierungsprozess fortsetzt, während beim Subklonieren das bereits klonierte interessierende Gen vom Elternvektor getrennt und erneut eingefügt wird einen Empfängervektor und setzen Sie den Vorgang fort.
Was ist Klonen?
Klonen ist das Verfahren, bei dem genetisch identische Organismen oder Zellen erzeugt werden. In der Natur geschieht das Klonen durch asexuelle Fortpflanzung. Wenn es keine genetische Rekombination oder Veränderung gibt, erh alten Tochterzellen die gleiche genetische Ausstattung der Eltern. Prokaryotische und eukaryotische Organismen erzeugen Klone durch binäre Sp altung, Knospung, Mitose usw. In der Molekularbiologie ist das Klonen von Genen oder spezifischen DNA-Fragmenten eine beliebte Methode, um die Struktur und Funktion dieses bestimmten DNA-Abschnitts zu untersuchen.
Das Hauptziel des molekularen Klonens ist es, Millionen von Kopien genetisch identischer Zellen oder Organismen herzustellen, die das interessierende DNA-Fragment (hauptsächlich Gene) tragen. Es schafft Organismen mit exakten genetischen Kopien eines anderen. In erster Linie werden spezifische Gene in molekularen Studien kloniert, um strukturelle und funktionelle Informationen zu erh alten und um DNA zu sequenzieren. Auch für die Produktion spezifischer Proteine oder Produkte im großen Maßstab wird das Klonen häufig verwendet.
Klonverfahren
Die grundlegenden Schritte des Klonvorgangs sind wie folgt.
- Identifizierung und Isolierung des interessierenden Gens. (Amplifikation des interessierenden Gens durch PCR).
- Restriktionsverdauung des interessierenden Gens (Restriktionsendonuclease schneidet das Gen).
- Restriktionsverdau der Vektor-DNA. (Vektor-DNA wird ebenfalls mit der gleichen Restriktionsendonuclease geschnitten).
- Einfügung des Gens in den Vektor und Bildung des rekombinanten Moleküls.
- Transformation des rekombinanten Vektors in ein Wirtsbakterium.
- Isolierung und Identifizierung der transformierten Bakterien (der Plasmidvektor sollte ein selektierbares Gen enth alten, am häufigsten ein Antibiotikaresistenzgen zum Screenen transformierter Bakterien).
- Rekombinante Genexpression im Wirt.
Figure_01: Klonierungsverfahren
Was ist Subklonen?
Subklonierung ist ein Verfahren, bei dem ein interessierendes Gen von einem Vektor zu einem anderen Vektor verschoben wird, um die Expression des Gens zu sehen und die gewünschte Funktionalität des Gens zu erh alten. Bei diesem Verfahren sind zwei Vektoren beteiligt; nämlich Elternvektor und Zielvektor. Klonierte Inserts werden beim Subklonieren wieder in einen zweiten Vektor verschoben. Das Ziel der Übertragung des Gens vom ersten Vektor auf den zweiten Vektor besteht darin, etwas zu erh alten, was der erste Vektor nicht leisten konnte, oder ein Gen innerhalb des bereits klonierten DNA-Fragments wieder abzutrennen und es alleine zu exprimieren. Bei diesem Verfahren werden zu Beginn Restriktionsenzyme verwendet.
Subklonierungsverfahren
Die grundlegenden Schritte des Subklonens sind wie folgt.
- Mit Hilfe von Restriktionsendonucleasen Trennung der interessierenden DNA im Spenderplasmid (Elternvektor).
- Amplifikation der interessierenden DNA mittels PCR.
- Aufreinigung des PCR-Produkts (DNA von Interesse) durch Gelelektrophorese.
- Öffnung des Empfängerplasmids durch dieselben Restriktionsendonucleasen, die zur Trennung von interessierender DNA im Elternplasmid verwendet werden.
- Ligation der interessierenden DNA (Gen) in das Empfängerplasmid, um das subklonierte Plasmid zu erzeugen.
- Transformation des subklonierten Vektors in ein kompetentes Wirtsbakterium.
- Screening transformierter Zellen.
- Reinigung der Plasmid-DNA und Verwendung zur DNA-Sequenzierung oder Expression der Gene, um die gewünschten Produkte zu erh alten.
Subklonierung wird durchgeführt, wenn ein Gen aus der geklonten Gruppe von Genen isoliert wird oder wenn das interessierende Gen in ein nützliches Plasmid übertragen werden muss, um die genaue Funktion des interessierenden Gens zu sehen.
Abbildung_02: Subklonierungsverfahren
Was ist der Unterschied zwischen Klonen und Subklonen?
Klonen vs. Subklonen |
|
| Klonen ist das Verfahren, bei dem genetisch identische Organismen oder Zellen erzeugt werden. | Subklonierung ist ein Verfahren, bei dem ein interessierendes Gen von einem Vektor zu einem anderen Vektor verschoben wird, um die Expression des Gens zu sehen und die gewünschte Funktionalität des Gens zu erh alten. |
| Prozess | |
| Die interessierende DNA vom Organismus trennen und einmal in einen Vektor einfügen und klonieren | Bereits klonierte DNA wird vom ersten Vektor getrennt und in einen zweiten Vektor eingefügt und kloniert. |
| Bewegung über Vektoren einfügen | |
| Verschiebt keine Inserts (DNA von Interesse) von einem Vektor zu einem anderen Vektor. | Einfügungen vom übergeordneten Vektor zum Zielvektor verschieben. |
Zusammenfassung – Klonen vs. Subklonen
Klonen schafft genetisch identische Zellen oder Organismen mit dem eingefügten Gen oder der interessierenden DNA. Es erfolgt durch die Trennung und Insertion der interessierenden DNA in einen Vektor und die Expression in einem Wirtsbakterium. Das Subklonen hat ähnliche Schritte wie das Klonen. Beim Subklonieren wird jedoch ein bereits kloniertes DNA-Fragment (Gen von Interesse) in einen Vektor eingefügt und in ein Wirtsbakterium transformiert. Das ist der Hauptunterschied zwischen Klonen und Subklonen.
