Hauptunterschied – Sonde vs Primer

PCR ist eine Technik, die in der Biotechnologie verwendet wird, um spezifische DNA-Fragmente für verschiedene Zwecke zu amplifizieren. Sonde und Primer sind zwei Arten von einzelsträngigen Oligonukleotiden, die in verschiedenen Arten von PCR verwendet werden. Sonden werden hauptsächlich in der qPCR verwendet, während synthetische Primer in jeder Art von PCR verwendet werden. Die Hauptunterschied zwischen Sonde und Primer ist diese Sonde das Sonde wird verwendet, um das Vorhandensein eines spezifischen DNA-Fragments in der Mischung durch die Hybridisierung mit einer doppelsträngigen DNA nachzuweisen, während der Primer zur Initiierung der Polymerase-Kettenreaktion durch Hybridisierung mit einzelsträngiger DNA verwendet wird. Im Allgemeinen werden Primer bei der Initiierung der DNA-Replikation innerhalb der Zelle verwendet. Sonden werden auch in Hybridisierungsreaktionen verwendet.

Abgedeckte Schlüsselbereiche

1. Was ist eine Sonde? – Definition, Design, Bedeutung 2. Was ist ein Primer? – Definition, Design, Bedeutung 3. Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Sonde und Primer? – Überblick über die gemeinsamen Funktionen 4. Was ist der Unterschied zwischen Sonde und Primer? – Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Hybridisierung, Oligonukleotide, PCR, Primer, Sonde, QPCR

Was ist eine Sonde?

Sonde ist ein DNA- oder RNA-Fragment, das verwendet wird, um das Vorhandensein eines spezifischen DNA-Fragments in einer Probe nachzuweisen. Daher können Sonden für zwei Arten von Techniken verwendet werden, in der qPCR und in Hybridisierungsreaktionen. Bei der Konstruktion einer Sonde sollten vier Tatsachen berücksichtigt werden.

1. Standort – Die Sonden sollten mit dem DNA-Strang in unmittelbarer Nähe zum Rückwärts- oder Vorwärtsprimer hybridisieren. Es sollte jedoch nicht mit den Primer-Bindungsstellen überlappen. Im Allgemeinen hybridisieren Sonden mit jedem Strang des DNA-Duplex.
2. Schmelztemperatur (Tm) – Die Schmelztemperatur der Sonde sollte 6-8 °C höher sein als die der Primer.
3. Glühtemperatur (Ta) – Die Annealing-Temperatur des Experiments sollte 5 °C unter der Schmelztemperatur von Primern liegen.
4. GC-Inhalt – Der GC-Gehalt der Sonde sollte 35-65% betragen. Das 5′-Ende der Sonde sollte kein G enthalten.

Bei der qPCR werden Sonden mit Fluoreszenzfarbstoffen oder radioaktiven Elementen markiert. Diese Sonden werden mit der Zielsequenz im DNA-Duplex hybridisiert. Auch verschiedene Typen von markierten Sonden, entweder mit radioaktiven Elementen oder Fluoreszenz, werden in verschiedenen Typen von Hybridisierungsreaktionen verwendet. Die Hybridisierung der PNA-Sonden an ihre Zielsequenzen ist in 1 gezeigt. Zur Bestimmung der Länge der Telomere werden PNA-Sonden verwendet.

Abbildung 1: Hybridisierung von PNA-Sonden

Während der Hybridisierung binden Sonden komplementär an die einzelsträngige DNA.

Was ist ein Primer?

Primer bezieht sich auf einen kurzen DNA- oder RNA-Strang, der als Ausgangspunkt der DNA-Synthese dient. RNA-Primer werden innerhalb der Zelle verwendet, um die DNA-Replikation mit Hilfe der DNA-Polymerase zu initiieren. Synthetische DNA-Primer werden in der PCR meist verwendet, um das gewünschte DNA-Fragment zu amplifizieren. Die Zielsequenz wird von zwei Primern flankiert, die als Vorwärtsprimer und Rückwärtsprimer bekannt sind. Besonderheit und Komplementarität sind die wichtigsten Faktoren beim Design von Primern. Sekundärstrukturen sollten ebenfalls vermieden werden. Andere Faktoren, die beim Designen von Primern berücksichtigt werden sollten, werden unten beschrieben.

1. Schmelztemperatur (Tm) – Die optimale Schmelztemperatur von Vorwärts- und Rückwärtsprimer sollte 60-64 °C betragen.
2. Glühtemperatur – Die Annealing-Temperatur des Experiments sollte 5 °C unter der Schmelztemperatur jedes Primers liegen.
3. GC-Inhalt – Der GC-Gehalt von Primern sollte 35-65% betragen.

Das Annealing des Vorwärts- und Rückwärtsprimers an die beiden Stränge der Ziel-DNA ist in Abbildung 2 dargestellt.

Abbildung 2: Primer-Annealing

Bei der DNA-Sequenzierung werden Primer bei der Amplifikation des Zielfragments verwendet. Primer können für verschiedene Nachweiszwecke entweder mit radioaktiven Elementen oder mit Fluoreszenz markiert werden.

Ähnlichkeiten zwischen Sonde und Primer

Unterschied zwischen Sonde und Primer

Definition

Sonde: Sonde ist ein DNA- oder RNA-Fragment, das verwendet wird, um das Vorhandensein eines spezifischen DNA-Fragments in einer Probe nachzuweisen.

Grundierung: Primer ist ein kurzer DNA- oder RNA-Strang, der als Ausgangspunkt für die DNA-Synthese dient.

Rolle

Sonde: Sonden werden verwendet, um ein spezifisches DNA-Fragment in der qPCR nachzuweisen.

Grundierung: Primer werden verwendet, um die DNA-Replikation zu initiieren. Es wird auch bei der Initiierung der PCR verwendet.

Länge

Sonde: Die Länge einer Sonde kann von 25-1000 Basenpaaren reichen.

Grundierung: Die Länge eines Primers kann von 18-22 Basenpaaren reichen.

Hybridisierung

Sonde: Sonden werden mit doppelsträngiger DNA hybridisiert.

Grundierung: Primer werden mit einzelsträngiger DNA hybridisiert.

Beschriftung

Sonde: Sonden werden im Allgemeinen mit einem Fluorophor zum Nachweis markiert.

Grundierung: Primer können je nach Verwendungszweck gekennzeichnet werden.

Abschluss

Sonde und Primer sind zwei Arten von einzelsträngigen Oligonukleotiden, die in verschiedenen Arten von PCR verwendet werden. Sonden werden beim Nachweis spezifischer DNA-Fragmente in der qPCR verwendet. Primer werden verwendet, um die DNA-Replikation innerhalb der Zelle zu initiieren, und sie werden auch bei der Initiierung der PCR verwendet. Daher ist der Hauptunterschied zwischen Sonde und Primer ihr Zweck.

Referenz:

1. Entwerfen von PCR-Primern und -Sonden, Integrierte DNA-Technologien, hier erhältlich.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. „Q-FISH-Workflow“ von Jclam in der englischen Wikipedia (CC BY 3.0) über Commons Wikimedia2. „Primers RevComp Elongation“ von Richard Wheeler (Zephyris) – Eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia