Differenza chiave: clonazione e subclonazione
La clonazione e la subclonazione sono procedure biologiche molecolari che creano cellule o organismi geneticamente identici che portano il DNA o il gene di interesse. La clonazione è una tecnica che prevede l'inserimento del gene o del DNA interessato in un vettore, la sua replica all'interno di un batterio ospite e la produzione di cellule o organismi che sono copie esatte del corredo genetico. La subclonazione è una tecnica che prevede l'inserimento del gene di interesse, che è già inserito in un vettore, in un vettore secondario, la sua replica all'interno di un batterio ospite e la produzione di copie geneticamente identiche di cellule o organismi. La differenza fondamentale tra clonazione e subclonazione è che, nella clonazione, il gene di interesse, una volta ligato in un vettore, continua il processo di clonazione mentre, nella subclonazione, il gene di interesse già clonato viene separato dal vettore genitore e reinserito in un vettore destinatario e continua il processo.
Cos'è la clonazione?
La clonazione è la procedura che produce organismi o cellule geneticamente identici. In natura, la clonazione avviene attraverso la riproduzione asessuata. Quando non c'è ricombinazione o alterazione genetica, le cellule figlie ricevono la stessa composizione genetica del genitore. Gli organismi procarioti ed eucarioti creano cloni per fissione binaria, gemmazione, mitosi, ecc. In biologia molecolare, la clonazione di geni o frammenti specifici di DNA è un metodo popolare per studiare la struttura e la funzione di quella particolare sezione del DNA.
L'obiettivo principale della clonazione molecolare è creare milioni di copie di cellule o organismi geneticamente identici che portano il frammento di DNA di interesse (principalmente geni). Crea organismi con copie genetiche esatte di un altro. In primo luogo, geni specifici vengono clonati negli studi molecolari per ottenere informazioni strutturali e funzionali e per il sequenziamento del DNA. Inoltre, per la produzione di proteine o prodotti specifici su larga scala, la clonazione è ampiamente utilizzata.
Procedura di clonazione
I passaggi di base della procedura di clonazione sono i seguenti.
- Identificazione e isolamento del gene di interesse. (Amplificazione del gene di interesse mediante PCR).
- Digestione di restrizione del gene di interesse (l'endonucleasi di restrizione taglia il gene).
- Digestione di restrizione del DNA vettore. (Anche il DNA del vettore viene tagliato usando la stessa endonucleasi di restrizione).
- Inserimento del gene nel vettore e formazione della molecola ricombinante.
- Trasformazione del vettore ricombinante in un batterio ospite.
- Isolamento e identificazione dei batteri trasformati (il vettore plasmidico dovrebbe contenere un gene selezionabile, più comunemente un gene di resistenza agli antibiotici per schermare i batteri trasformati).
- Espressione genica ricombinante all'interno dell'ospite.
Figura_01: Procedura di clonazione
Cos'è la subclonazione?
La subclonazione è una procedura per spostare un gene di interesse da un vettore a un altro vettore per vedere l'espressione del gene per ottenere la funzionalità desiderata del gene. In questo metodo sono coinvolti due vettori; vale a dire, vettore genitore e vettore di destinazione. Gli inserti clonati vengono spostati nuovamente in un secondo vettore durante la subclonazione. L'obiettivo del trasferimento del gene dal primo vettore al secondo vettore è ottenere qualcosa che non potrebbe essere fatto dal primo vettore o separare nuovamente un gene all'interno del frammento di DNA già clonato ed esprimerlo da solo. All'inizio, in questa procedura vengono utilizzati enzimi di restrizione.
Procedura di subclonazione
I passaggi di base della subclonazione sono i seguenti.
- Con l'aiuto di endonucleasi di restrizione, separazione del DNA di interesse nel plasmide donatore (vettore genitore).
- Amplificazione del DNA di interesse mediante PCR.
- Purificazione del prodotto della PCR (DNA di interesse) mediante elettroforesi su gel.
- Apertura del plasmide ricevente da parte delle stesse endonucleasi di restrizione utilizzate per separare il DNA di interesse nel plasmide genitore.
- Legazione del DNA di interesse (gene) nel plasmide ricevente per creare il plasmide subclonato.
- Trasformazione del vettore subclonato in un batterio ospite competente.
- Screening delle celle trasformate.
- Purificazione del DNA plasmidico e utilizzo per il sequenziamento del DNA o l'espressione dei geni per ottenere i prodotti desiderati.
La subclonazione viene eseguita in occasioni in cui si isola un gene dal gruppo di geni clonato o quando è necessario trasferire il gene di interesse in un plasmide utile per vedere l'esatta funzione del gene di interesse.
Figura_02: Procedura di subclonazione
Qual è la differenza tra clonazione e subclonazione?
Clonazione vs Subclonazione |
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| La clonazione è la procedura che produce organismi o cellule geneticamente identici. | La subclonazione è una procedura per spostare un gene di interesse da un vettore all' altro per vedere l'espressione del gene per ottenere la funzionalità desiderata del gene. |
| Processo | |
| Separare il DNA di interesse dall'organismo e inserire una volta in un vettore e clonare | Il DNA già clonato viene separato dal primo vettore e inserito in un secondo vettore e clonato. |
| Inserisci movimento tramite vettori | |
| Non sposta gli inserti (DNA di interesse) da un vettore all' altro. | Sposta gli inserti dal vettore padre al vettore di destinazione. |
Riepilogo – Clonazione vs Subclonazione
La clonazione crea cellule o organismi geneticamente identici con il gene inserito o il DNA di interesse. Procede attraverso la separazione e l'inserimento del DNA di interesse in un vettore e l'espressione all'interno di un batterio ospite. La subclonazione condivide passaggi simili con la clonazione. Tuttavia, nella subclonazione, il frammento di DNA già clonato (gene di interesse) viene inserito in un vettore e trasformato in un batterio ospite. Questa è la differenza fondamentale tra clonazione e subclonazione.
