Kluczowa różnica - cDNA a biblioteka genomowa
Istnieją dwa główne typy bibliotek DNA skonstruowanych przez naukowców przy użyciu technik inżynierii genetycznej. Są to biblioteka cDNA i biblioteka genomowa. Kluczową różnicą między cDNA a biblioteką genomową jest to, że biblioteka cDNA zawiera sklonowane komplementarne DNA całkowitego mRNA organizmu, podczas gdy biblioteka genomowego DNA zawiera sklonowane fragmenty całego genomu organizmu. Biblioteka genomowego DNA jest większa niż biblioteka cDNA.
SPIS TREŚCI
1. Przegląd i kluczowe różnice
2. Co to jest biblioteka cDNA
3. Co to jest biblioteka genomowa
4. Porównanie bezpośrednie - cDNA vs biblioteka genomowa
5. Podsumowanie
Co to jest biblioteka genomowa?
Biblioteka genomowego DNA to zbiór klonów zawierających fragmenty całego genomowego DNA organizmu. Zawiera całe genomowe DNA tego organizmu, w tym sekwencje kodujące i niekodujące. Konstrukcję biblioteki genomowej przeprowadza się za pomocą technologii rekombinacji DNA, po której następuje klonowanie (inżynieria genetyczna). Konstrukcja składa się z różnych etapów, jak pokazano na rysunku 01. Proces rozpoczyna się od izolacji genomowego DNA. Przy użyciu odpowiedniego protokołu ekstrakcji DNA należy wyizolować całkowity genomowy DNA organizmu. Następnie DNA należy przekształcić w możliwe do zarządzania rozmiary lub w określone fragmenty za pomocą endonukleaz restrykcyjnych (enzymów tnących DNA). Pofragmentowany DNA należy wstawić do wektorów za pomocą ligaz DNA (enzymów łączących DNA). Wektor to samoreplikujący się organizm. Plazmidy i bakteriofagi są powszechnie używanymi wektorami w technologii rekombinacji DNA. Te zligowane wektory są znane jako cząsteczki rekombinowanego DNA, ponieważ zawierają zarówno własne, jak i wstawione sekwencje DNA. Rekombinowane wektory dodaje się do bakterii gospodarza i pobiera rekombinowane wektory do wnętrza komórki bakteryjnej. Bakterie z wektorami rekombinowanymi (plazmidami) należy hodować w pożywce hodowlanej. Podczas namnażania bakterii DNA bakterii wraz ze zrekombinowanymi plazmidami replikują swoje genomy i tworzą klony. Te klony zawierają cały genom organizmu źródłowego. Dlatego nazywana jest biblioteką genomową. Plazmidy można łatwo oddzielić od bakteryjnego chromosomalnego DNA w celu skonstruowania biblioteki genomowej tego organizmu. Jeśli dany organizm zawiera zainteresowane geny,łatwo go wykryć w bibliotece genomowej poprzez hybrydyzację z użyciem sond molekularnych (markerów).
Biblioteki genomowe są ważne do badania struktury i funkcji genomu, określonych genów, lokalizacji genów, mapowania genów, mutacji, sekwencjonowania genów, identyfikacji nowych genów terapeutycznych itp.
Rysunek_1: Budowa biblioteki genomowej
Co to jest biblioteka cDNA?
Biblioteka cDNA to zbiór komplementarnych klonów DNA (cDNA) syntetyzowanych z całkowitego mRNA organizmu. Procedura budowy obejmuje różne etapy. Oczyszczanie całkowitego mRNA z organizmu jest pierwszym etapem. Wyizolowane mRNA są przekształcane w nici cDNA w procesie zwanym odwrotną transkrypcją. Odwrotną transkrypcję ułatwia enzym zwany odwrotną transkryptazą. Wykorzystuje mały starter 3 'i inicjuje syntezę pierwszej nici cDNA komplementarnej do matrycowej nici mRNA. Powstały dwuniciowy cDNA przekształca się w mniejsze fragmenty przy użyciu endonukleaz restrykcyjnych i wstawia do odpowiednich wektorów. Te skonstruowane rekombinowane cząsteczki są następnie dodawane do organizmu gospodarza i hodowane w pożywce hodowlanej w celu wytworzenia klonów. Zbiór klonów zawierających fragmenty cDNA organizmu jest znany jako biblioteka cDNA. W pełni pokrojone dojrzałe mRNA nie zawiera intronów i regionów regulatorowych. Dlatego niekodujące fragmenty nie są obecne w bibliotekach cDNA, w przeciwieństwie do bibliotek genomowych.
Biblioteki cDNA są ważne dla analizy regionów kodujących, funkcji genów, ekspresji genów itp.
Rysunek_2: Budowa biblioteki cDNA
Jaka jest różnica między cDNA a Genomic Library?
Porównaj środek artykułu przed tabelą
cDNA a biblioteka genomowa |
|
| Biblioteka cDNA to zbiór klonów niosących DNA komplementarne do mRNA organizmu | Biblioteka genomowa to zbiór klonów niosących całkowity genomowy DNA organizmu. |
| Sekwencje kodowania a niekodujące | |
| Biblioteka cDNA zawiera tylko sekwencje kodujące; nie zawiera intronów. | Biblioteka genomowa składa się z całego genomowego DNA, w tym niekodującego (introny i regulatorowe) DNA. |
| Rozmiar | |
| Biblioteka cDNA jest mała. | Biblioteka genomowa jest duża. |
| Materiał wyjściowy | |
| Materiałem wyjściowym jest mRNA | Materiałem wyjściowym jest DNA. |
| Udział odwrotnej transkrypcji. | |
| Odwrotna transkrypcja zachodzi w syntezie pierwszej nici cDNA. | Odwrotna transkrypcja nie występuje. |
Podsumowanie - cDNA i biblioteka genomowa
Biblioteka genomowa reprezentuje populację klonów niosących pofragmentowany całkowity genomowy DNA organizmu. Biblioteka cDNA reprezentuje populację klonów niosących komplementarne DNA całkowitego mRNA organizmu. Klon cDNA zawiera tylko sekwencje znalezione w mRNA, podczas gdy klon genomowy zawiera sekwencje całego genomu. Na tym polega różnica między cDNA a biblioteką genomową.
