Nøgleforskel - cDNA versus genomisk bibliotek
Der er to hovedtyper af DNA-biblioteker konstrueret af forskere ved hjælp af gentekniske teknikker. Disse er cDNA-bibliotek og genomisk bibliotek. Hovedforskellen mellem cDNA og genomisk bibliotek er, at cDNA-bibliotek indeholder det klonede komplementære DNA af total mRNA fra en organisme, mens det genomiske DNA-bibliotek indeholder de klonede fragmenter af hele genomets organisme. Det genomiske DNA-bibliotek er større end cDNA-biblioteket.
INDHOLD
1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er cDNA-bibliotek
3. Hvad er genomisk bibliotek
4. Sammenligning side om side - cDNA vs genomisk bibliotek
5. Oversigt
Hvad er et genomisk bibliotek?
Et genomisk DNA-bibliotek er en samling af kloner, der bærer fragmenter af total genomisk DNA fra en organisme. Den indeholder hele genomisk DNA i den 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 starter med den genomiske DNA-isolering. Ved hjælp af en passende DNA-ekstraktionsprotokol skal total genomisk DNA fra en organisme isoleres. Derefter skal DNA'et omdannes til håndterbare størrelser eller til de specifikke fragmenter ved hjælp af restriktionsendonukleaser (DNA-skæreenzymer). Fragmenteret DNA skal indsættes i vektorer ved hjælp 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 tilsættes til en værtsbakterie og bringes til at optage de rekombinante vektorer inde i bakteriecellen. Bakterier med rekombinante vektorer (plasmider) skal dyrkes i et dyrkningsmedium. Under bakteriemultiplikationen replikerer bakterielt DNA sammen med rekombinante plasmider deres genomer og producerer kloner. Disse kloner indeholder hele genomet i kildeorganismen. Derfor kaldes det et genomisk bibliotek. Plasmider kan let adskilles fra det bakterielle kromosomale DNA for at konstruere det genomiske bibliotek af denne organisme. Hvis en bestemt organisme indeholder interesserede gener,det er let at detektere det i det genomiske bibliotek ved hybridisering ved hjælp af molekylære prober (markører).
Genomiske biblioteker er vigtige for at undersøge den genomiske struktur og funktion, specifikke gener, genplacering, genkortlægning, mutationer, gensekventering, identifikation af hidtil ukendte terapeutiske gener osv.
Figur_1: Konstruktion af et genomisk bibliotek
Hvad er et cDNA-bibliotek?
Et cDNA-bibliotek er en samling af komplementære DNA (cDNA) -kloner syntetiseret fra total mRNA i en organisme. Byggeproceduren involverer forskellige trin. Oprensning af total mRNA fra en organisme er det første involverede trin. Isoleret mRNA omdannes til cDNA-tråde ved en proces kaldet omvendt transkription. Omvendt transkription lettes af et enzym kaldet revers transkriptase. Den bruger en lille 3'-primer og initierer syntesen af den første cDNA-streng, der er komplementær til mRNA-streng-skabelonen. Resulterende dobbeltstrenget cDNA omdannes til mindre fragmenter ved anvendelse af restriktionsendonukleaser og indsættes i egnede vektorer. Disse konstruerede rekombinante molekyler tilsættes derefter i en værtsorganisme og dyrkes i et dyrkningsmedium for at producere kloner. Samlingen af kloner indeholdende cDNA-fragmenter fra en organisme er kendt som et cDNA-bibliotek. Fuldskåret modent mRNA indeholder ikke introner og regulerende 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 Genomic Library?
Diff artikel midt foran bordet
cDNA vs genomisk bibliotek |
|
| cDNA-bibliotek er en samling af kloner, der bærer det komplementære DNA til en organisms mRNA | Genomisk bibliotek er en samling af kloner, der bærer det totale genomiske DNA i en organisme. |
| Kodning vs ikke-kodende sekvenser | |
| cDNA-bibliotek indeholder kun de kodende sekvenser; den indeholder ikke introner. | Genomisk bibliotek består af hele genomisk DNA inklusive ikke-kodende (introner og regulatorisk) DNA. |
| Størrelse | |
| cDNA-biblioteket er lille. | Genomisk bibliotek er stort. |
| Udgangsmateriale | |
| Udgangsmateriale er mRNA | Udgangsmaterialet er DNA. |
| Involvering af omvendt transskription. | |
| Omvendt transkription sker i den første cDNA-streng-syntese. | Omvendt transkription sker ikke. |
Resumé - cDNA og genomisk bibliotek
Det genomiske bibliotek repræsenterer en population af kloner, der bærer det fragmenterede totale genomiske DNA i en organisme. cDNA-biblioteket repræsenterer populationen af kloner, der bærer komplementært DNA af det totale mRNA i 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.
