PCR ve Gen Klonlama Arasındaki Fark Nedir?

PCR, hedef DNA parçasının amplifikasyonu yani çalışılacak miktara ulaşana kadar çoğaltılması prensibine dayanır. PCR, DNA parçasının, yüksek sıcaklıklara maruz bırakılarak önce denatürasyonu, daha sonra primer bağlanması ve polimerizasyonunun yapılması ve bu döngünün 25-30 defa tekrar edilmesiyle gerçekleştirilir. PCR yaklaşık 1 saat sürmektedir. Gen klonlama ise istenen genin (insert DNA) bir vektörle birleştirilip bir organizma içerisinde çoğaltılmasını sağlar. Gen klonlaması sonucu rekombinant DNA ve rekombinant protein elde edilebilir. PCR ile gen klonlaması arasındaki temel fark, gen klonlamasında rekombinant DNA molekülü elde edilirken; PCR’da sadece hedef genin amplifikasyonu amaçlanır. Ayrıca gen klonlaması yaklaşık bir hafta gibi bir süre almaktadır.

Genel mekanizmaya bakıldığında PCR, gen klonlamasına kıyasla hem daha az uğraş gerektiren hem de daha az zaman harcanan bir olaydır. Ayrıca gen klonlamasında insert DNA vektöre aktarılmadan PCR işlemine tabi tutulur. İnsert DNA ile vektörün birleşmesi sırasında olası deneysel olumsuzluklar ve çoklu hücrede çalışmadan dolayı PCR’la hedef DNA’nın çoğaltılması gerekir.

Bu sebepler de göz önünde bulundurulduğunda akla tek bir soru gelmektedir: PCR, gen klonlamasından daha basit ve hızlı ise; gen klonlamasının yerini tutabilir mi?

PCR, çalışılmamış genleri izole etmede kullanılamaz çünkü genin 5’ 3’ sonunun bilinmesi gerekir, yani yeni keşfedilen bir türün geni çoğaltılıp çalışılmak istenirse bu istek için PCR yetersiz kalacaktır.

Bir başka dezavantaj ise, PCR belli büyüklükte (5 kb ila 40 kb) DNA parçasını çoğaltmada kullanılır. Çünkü gen parçası büyüdükçe genin kendi üzerine katlanma ihtimali artar. İnsan ve diğer omurgalıların genleri söz konusu olduğunda 5 kb ila 40 kb arası baz miktarı yetersiz kalır.

Ayrıca rekombinant protein ancak bir genin ekspresyonu ile elde edilebilir, yani hedef gen ürününün elde edilebilmesi için bir DNA’ya aktarılması, daha sonra bir hücrede transkribe edilmesi ve translasyona uğraması gerekir. Dolayısıyla PCR, gen klonlamasının yerini alacak donanıma sahip değildir.

Kaynaklar ve İleri Okuma

1- Primrose, S.B. and Twyman, R., 2013. Principles of gene manipulation and genomics. John Wiley & Sons.

2- Brown, T.A., 2016. Gene cloning and DNA analysis: an introduction. John Wiley & Sons.

3- Görsel: https://ekog.org