Forskel mellem cDNA og genomisk bibliotek | cDNA vs genomisk DNA-bibliotek

Nøgleforskel - cDNA vs genomisk bibliotek

Der er to hovedtyper af DNA-biblioteker, der er konstrueret af forskere ved hjælp af gentekniske teknikker. Det er cDNA bibliotek og genomisk bibliotek. nøgleforskellen mellem cDNA og genomisk bibliotek er, at cDNA-biblioteket indeholder det klonede komplementære DNA af total mRNA af en organisme, mens det genomiske DNA-bibliotek indeholder de klonede fragmenter af hele organismenes genom. Det genomiske DNA-bibliotek er større end cDNA-biblioteket.

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel

2. Hvad er cDNA-biblioteket

3. Hvad er genomisk bibliotek

4. Side ved side sammenligning - cDNA vs genomisk bibliotek

5. Sammendrag

Hvad er et genomisk bibliotek?

Et genomisk DNA-bibliotek er en samling af kloner, der bærer fragmenterne af total genomisk DNA af en organisme. Den indeholder hele det genomiske DNA af denne organisme, herunder kodende og ikke-kodende sekvenser. Konstruktionen af et genomisk bibliotek udføres af den rekombinante DNA-teknologi efterfulgt af kloning (genteknologi). Der er forskellige trin involveret i konstruktionen som vist i figur 01. Processen begynder med genomisk DNA-isolering. Ved anvendelse af en egnet DNA-ekstraktionsprotokol bør total genomisk DNA fra en organisme isoleres. Derefter skal DNA'et omdannes til håndterbare størrelser eller ind i de specifikke fragmenter ved hjælp af restriktionsendonukleaser (DNA-skæringsenzymer). Fragmenteret DNA bør indsættes i vektorer ved anvendelse af DNA-ligaser (DNA-sammenføjningsenzymer). En vektor er en selvreplikerende organisme. Plasmider og bakteriofager er almindeligt anvendte vektorer i den rekombinante DNA-teknologi. Disse ligerede vektorer er kendt som rekombinante DNA-molekyler, da de bærer både egne og indsatte DNA-sekvenser. Rekombinante vektorer sættes til en værtsbakterie og gøres til optagelse af de rekombinante vektorer inde i bakteriecellen. Bakterier med rekombinante vektorer (plasmider) bør dyrkes i et dyrkningsmedium. Under bakteriel multiplikation replikerer bakterielt DNA sammen med rekombinante plasmider deres genomer og producerer kloner. Disse kloner indeholder hele genomet af kildeorganismen. Derfor kaldes det et genomisk bibliotek. Plasmider kan let separeres fra det bakterielle kromosomale DNA til at konstruere det genomiske bibliotek af denne organisme. Hvis en bestemt organisme indeholder interesserede gener, er det let at detektere det i det genomiske bibliotek ved hybridisering ved anvendelse af molekylære sonder (markører).

Genomiske biblioteker er vigtige for at studere den genomiske struktur og funktion, specifikke gener, genplacering, genkortlægning, mutationer, gensekvensering, identifikation af nye terapeutiske gener osv.

Figur_1: Konstruktion af en genomisk bibliotek

Hvad er et cDNA-bibliotek?

Et cDNA-bibliotek er en samling af komplementære DNA (cDNA) kloner syntetiseret fra total mRNA af en organisme. Byggeproceduren involverer forskellige trin. Oprensning af total mRNA fra en organisme er det første trin involveret. Isoleret mRNA omdannes til cDNA-tråde ved en proces kaldet revers transkription. Omvendt transkription ledsages af et enzym kaldet revers transkriptase. Den anvender en lille 3'-primer og initierer syntesen af den første cDNA-streng, der er komplementær til template mRNA-strengen. Resultatet dobbeltstrenget cDNA omdannes til mindre fragmenter under anvendelse af restriktionsendonukleaser og indsættes i egnede vektorer. Disse konstruerede rekombinante molekyler tilsættes derefter til en værtsorganisme og dyrkes i et dyrkningsmedium til fremstilling af kloner. Samlingen af kloner indeholdende cDNA-fragmenter af en organisme er kendt som et cDNA-bibliotek. Fuldt skåret, modent mRNA indeholder ikke introner og regulatoriske regioner. Derfor er ikke-kodende fragmenter ikke til stede i cDNA-biblioteker i modsætning til i et genomisk bibliotek.

cDNA-biblioteker er vigtige for analysen af kodende regioner, genfunktioner, ekspression af gener osv.

Figur_2: Konstruktion af et cDNA-bibliotek

Hvad er forskellen mellem cDNA og genomisk bibliotek?

cDNA-biblioteket er en samling af klonerne, der bærer det komplementære DNA til mRNA'et af en organisme.

Genomisk bibliotek er en samling af klonerne, der bærer det totale genomiske DNA af en organisme.
Kodning vs ikke-kodende sekvenser	cDNA-bibliotek indeholder kun de kodende sekvenser; den indeholder ikke introner.
Genomisk bibliotek består af hele det genomiske DNA, herunder ikke-kodende (introner og regulatorisk) DNA.
Størrelse	cDNA-biblioteket er lille.
Genomisk bibliotek er stort.
Udgangsmateriale	Udgangsmateriale er mRNA
Udgangsmaterialet er DNA.
Inddragelse af Reverse Transcription.	Omvendt transkription sker i den første cDNA-strengsyntese.
Omvendt transkription sker ikke.
Sammendrag - cDNA og genomisk bibliotek	Det genomiske bibliotek repræsenterer en population af kloner, der bærer det fragmenterede totale genomiske DNA af en organisme. cDNA-bibliotek repræsenterer populationen af kloner, som bærer komplementært DNA af det totale mRNA af en organisme. En cDNA-klon indeholder kun de sekvenser, der findes i mRNA, medens den genomiske klon indeholder sekvenserne af hele genomet. Dette er forskellen mellem cDNA og genomisk bibliotek.

Reference:

1. Haneef, Deena T KochunniJazir. "Forskel mellem genomisk og cDNA-bibliotek. "Forskel mellem genomisk og cDNA-bibliotek. N. p., n. d. Web. 15. feb.2017

2. Stekel, Dov J., Yoav Git og Francesco Falciani. "Sammenligningen af genekspression fra flere cDNA-biblioteker. "Genomforskning. Cold Spring Harbor Laboratory Press, december 2000. Web. 16. februar 2017

3. "Genomiske biblioteksskærme til gener involveret i n-butanoltolerance i Escherichia coli. "Genomiske biblioteksskærme til gener involveret i n-butanoltolerance i Escherichia coli. N. p., n. d. Web. 16 Feb. 2017

Image Courtesy:

1. "Dannelse af et cDNA-bibliotek" Af PhD Dre på engelskspråk Wikipedia (CC BY-SA 3. 0) via Commons Wikimedia

2. "Genomisk bibliotekskonstruktion" Af Aluquette - Egentligt arbejde (CC BY-SA 3. 0) via Commons Wikimedia