Nøkkelforskjell - cDNA vs Genomic Library
Det er to hovedtyper av DNA-biblioteker konstruert av forskere som bruker genteknikk. Dette er cDNA-bibliotek og genomisk bibliotek. Hovedforskjellen mellom cDNA og genomisk bibliotek er at cDNA-biblioteket inneholder det klonede komplementære DNA av total mRNA for en organisme mens det genomiske DNA-biblioteket inneholder de klonede fragmentene av hele genomet til en organisme. Det genomiske DNA-biblioteket er større enn cDNA-biblioteket.
INNHOLD
1. Oversikt og nøkkelforskjell
2. Hva er cDNA-bibliotek
3. Hva er genomisk bibliotek
4. Sammenligning side om side - cDNA vs genomisk bibliotek
5. Sammendrag
Hva er et genomisk bibliotek?
Et genomisk DNA-bibliotek er en samling kloner som bærer fragmentene av total genomisk DNA fra en organisme. Den inneholder hele genomisk DNA til organismen, inkludert kodende og ikke-kodende sekvenser. Byggingen av et genomisk bibliotek utføres av den rekombinante DNA-teknologien etterfulgt av kloning (genteknikk). Det er forskjellige trinn involvert i konstruksjonen som vist i figur 01. Prosessen starter med den genomiske DNA-isolasjonen. Ved å bruke en passende DNA-ekstraksjonsprotokoll, bør total genomisk DNA til en organisme isoleres. Deretter skal DNA konverteres til håndterbare størrelser eller til de spesifikke fragmentene ved restriksjonsendonukleaser (DNA-skjærende enzymer). Fragmentert DNA skal settes inn i vektorer ved hjelp av DNA-ligaser (DNA-koblingsenzymer). En vektor er en selvrepliserende organisme. Plasmider og bakteriofager er ofte brukte vektorer i den rekombinante DNA-teknologien. Disse ligerte vektorene er kjent som rekombinante DNA-molekyler siden de bærer både egne og innsatte DNA-sekvenser. Rekombinante vektorer blir tilsatt en vertsbakterie og gjort for å ta opp de rekombinante vektorene inne i bakteriecellen. Bakterier med rekombinante vektorer (plasmider) bør dyrkes i et dyrkningsmedium. Under bakteriell multiplikasjon replikerer bakterielt DNA sammen med rekombinante plasmider genomene og produserer kloner. Disse klonene inneholder hele genomet til kildeorganismen. Derfor kalles det et genomisk bibliotek. Plasmider kan lett skilles fra det bakterielle kromosomale DNAet for å konstruere det genomiske biblioteket til den organismen. Hvis en bestemt organisme inneholder interesserte gener,det er lett å oppdage det i det genomiske biblioteket ved hybridisering ved bruk av molekylære sonder (markører).
Genomiske biblioteker er viktige for å studere den genomiske strukturen og funksjonen, spesifikke gener, genplassering, genkartlegging, mutasjoner, gensekvensering, identifisering av nye terapeutiske gener etc.
Figur_1: Konstruksjon av et genomisk bibliotek
Hva er et cDNA-bibliotek?
Et cDNA-bibliotek er en samling av komplementære DNA (cDNA) -kloner syntetisert fra total mRNA i en organisme. Byggeprosedyren innebærer forskjellige trinn. Rensing av total mRNA fra en organisme er det første trinnet involvert. Isolert mRNA konverteres til cDNA-tråder ved en prosess som kalles omvendt transkripsjon. Omvendt transkripsjon er tilrettelagt av et enzym som kalles revers transkriptase. Den bruker en liten 3'-primer og initierer syntesen av første cDNA-streng komplementær til mal-mRNA-streng. Resulterende dobbeltstrenget cDNA omdannes til mindre fragmenter ved bruk av restriksjonsendonukleaser og settes inn i egnede vektorer. Disse konstruerte rekombinante molekylene blir deretter tilsatt i en vertsorganisme og dyrket i et kulturmedium for å produsere kloner. Samlingen av kloner som inneholder cDNA-fragmenter fra en organisme er kjent som et cDNA-bibliotek. Fullt oppskåret modent mRNA inneholder ikke introner og reguleringsregioner. Derfor er ikke-kodende fragmenter ikke til stede i cDNA-biblioteker i motsetning til i et genomisk bibliotek.
cDNA-biblioteker er viktige for analysen av kodende regioner, genfunksjoner, ekspresjon av gener etc.
Figur_2: Konstruksjon av et cDNA-bibliotek
Hva er forskjellen mellom cDNA og Genomic Library?
Diff Article Middle before Table
cDNA vs Genomisk bibliotek |
|
| cDNA-biblioteket er en samling av klonene som bærer komplementært DNA til mRNA til en organisme | Genomisk bibliotek er en samling av klonene som bærer det totale genomiske DNAet til en organisme. |
| Koding vs ikke-kodende sekvenser | |
| cDNA-biblioteket inneholder bare de kodende sekvensene; den inneholder ikke introner. | Genomisk bibliotek består av hele genomisk DNA inkludert ikke-kodende (introner og regulatorisk) DNA. |
| Størrelse | |
| cDNA-biblioteket er lite. | Genomisk bibliotek er stort. |
| Startmateriale | |
| Utgangsmateriale er mRNA | Utgangsmaterialet er DNA. |
| Involvering av omvendt transkripsjon. | |
| Omvendt transkripsjon skjer i den første cDNA-streng-syntesen. | Omvendt transkripsjon skjer ikke. |
Sammendrag - cDNA og genomisk bibliotek
Det genomiske biblioteket representerer en populasjon av kloner som bærer det fragmenterte totale genomiske DNAet til en organisme. cDNA-biblioteket representerer populasjonen av kloner som bærer komplementært DNA av det totale mRNA i en organisme. En cDNA-klon inneholder bare sekvensene som er funnet i mRNA mens den genomiske klonen inneholder sekvensene av hele genomet. Dette er forskjellen mellom cDNA og genomisk bibliotek.
