Nyckelskillnad - cDNA vs Genomiskt bibliotek
Det finns två huvudtyper av DNA-bibliotek konstruerade av forskare som använder genteknik. Dessa är cDNA-bibliotek och genomiskt bibliotek. Huvudskillnaden mellan cDNA och genomiskt bibliotek är att cDNA-biblioteket innehåller det klonade komplementära DNA för total mRNA i en organism medan det genomiska DNA-biblioteket innehåller de klonade fragmenten av hela genomet i en organism. Det genomiska DNA-biblioteket är större än cDNA-biblioteket.
INNEHÅLL
1. Översikt och nyckelskillnad
2. Vad är cDNA-bibliotek
3. Vad är genomiskt bibliotek
4. Jämförelse vid sida - cDNA vs Genomiskt bibliotek
5. Sammanfattning
Vad är ett genomiskt bibliotek?
Ett genomiskt DNA-bibliotek är en samling kloner som bär fragmenten av total genomisk DNA i en organism. Den innehåller hela genomiska DNA i den organismen, inklusive kodande och icke-kodande sekvenser. Konstruktionen av ett genomiskt bibliotek utförs av den rekombinanta DNA-tekniken följt av kloning (genteknik). Det finns olika steg involverade i konstruktionen som visas i figur 01. Processen börjar med den genomiska DNA-isoleringen. Med hjälp av ett lämpligt DNA-extraktionsprotokoll bör total genomisk DNA i en organism isoleras. Därefter ska DNA omvandlas till hanterbara storlekar eller till specifika fragment genom restriktionsendonukleaser (DNA-skärande enzymer). Fragmenterat DNA bör införas i vektorer med DNA-ligaser (DNA-föreningsenzymer). En vektor är en självreplikerande organism. Plasmider och bakteriofager är vanligt förekommande vektorer inom rekombinant DNA-teknik. Dessa ligerade vektorer är kända som rekombinanta DNA-molekyler eftersom de bär både egna och insatta DNA-sekvenser. Rekombinanta vektorer tillsätts till en värdbakterie och görs för att ta upp de rekombinanta vektorerna inuti bakteriecellen. Bakterier med rekombinanta vektorer (plasmider) bör odlas i ett odlingsmedium. Under bakteriemultiplikationen replikerar bakteriellt DNA tillsammans med rekombinanta plasmider deras genom och producerar kloner. Dessa kloner innehåller hela källorganismens genom. Därför kallas det ett genomiskt bibliotek. Plasmider kan enkelt separeras från det bakteriella kromosomala DNA: t för att konstruera det genomiska biblioteket i den organismen. Om en viss organism innehåller intresserade gener,det är lätt att detektera det i det genomiska biblioteket genom hybridisering med hjälp av molekylära sonder (markörer).
Genomiska bibliotek är viktiga för att studera genomstrukturen och funktionen, specifika gener, genplats, genkartläggning, mutationer, gensekvensering, identifiering av nya terapeutiska gener etc.
Figur_1: Konstruktion av ett genomiskt bibliotek
Vad är ett cDNA-bibliotek?
Ett cDNA-bibliotek är en samling av komplementära DNA (cDNA) -kloner syntetiserade från total mRNA i en organism. Byggproceduren innefattar olika steg. Rening av totalt mRNA från en organism är det första steget. Isolerat mRNA omvandlas till cDNA-strängar genom en process som kallas omvänd transkription. Omvänd transkription underlättas av ett enzym som kallas omvänd transkriptas. Den använder en liten 3'-primer och initierar syntesen av den första cDNA-strängen komplementär till mRNA-strängmallen. Resulterande dubbelsträngat cDNA omvandlas till mindre fragment med användning av restriktionsendonukleaser och införs i lämpliga vektorer. Dessa konstruerade rekombinanta molekyler tillsätts sedan i en värdorganism och odlas i ett odlingsmedium för att producera kloner. Samlingen av kloner som innehåller cDNA-fragment från en organism är känd som ett cDNA-bibliotek. Fullt skivad mogen mRNA innehåller inte introner och reglerande regioner. Därför förekommer inte kodande fragment inte i cDNA-bibliotek till skillnad från i ett genomiskt bibliotek.
cDNA-bibliotek är viktiga för analys av kodande regioner, genfunktioner, expression av gener etc.
Figur_2: Konstruktion av ett cDNA-bibliotek
Vad är skillnaden mellan cDNA och Genomic Library?
Skilja artikeln mitt före bordet
cDNA vs genomiskt bibliotek |
|
| cDNA-biblioteket är en samling av klonerna som bär det kompletterande DNA till en organisms mRNA | Genomiskt bibliotek är en samling av kloner som bär det totala genomiska DNA i en organism. |
| Kodning mot icke-kodande sekvenser | |
| cDNA-biblioteket innehåller endast de kodande sekvenserna; den innehåller inte introner. | Genomiskt bibliotek består av hela genomiskt DNA inklusive icke-kodande (introner och reglerande) DNA. |
| Storlek | |
| cDNA-biblioteket är litet. | Genomiskt bibliotek är stort. |
| Startmaterial | |
| Utgångsmaterial är mRNA | Utgångsmaterialet är DNA. |
| Involvering av omvänd transkription. | |
| Omvänd transkription sker i den första cDNA-strandsyntesen. | Omvänd transkription sker inte. |
Sammanfattning - cDNA och genomiskt bibliotek
Det genomiska biblioteket representerar en population av kloner som bär det fragmenterade totala genomiska DNA i en organism. cDNA-biblioteket representerar populationen av kloner som bär komplementärt DNA för det totala mRNA i en organism. En cDNA-klon innehåller endast de sekvenser som finns i mRNA medan den genomiska klonen innehåller sekvenserna för hela genomet. Detta är skillnaden mellan cDNA och genomiskt bibliotek.
