Kľúčový rozdiel - cDNA vs Genomic Library
Existujú dva hlavné typy knižníc DNA konštruovaných vedcami pomocou techník genetického inžinierstva. Sú to knižnica cDNA a genómová knižnica. Kľúčový rozdiel medzi cDNA a genómovou knižnicou je v tom, že knižnica cDNA obsahuje klonovanú komplementárnu DNA celkovej mRNA organizmu, zatiaľ čo knižnica genomickej DNA obsahuje klonované fragmenty celého genómu organizmu. Knižnica genómovej DNA je väčšia ako knižnica cDNA.
OBSAH
1. Prehľad a hlavný rozdiel
2. Čo je to knižnica cDNA
3. Čo je to genómová knižnica
4. Porovnanie vedľa seba - cDNA vs genómová knižnica
5. Zhrnutie
Čo je to Genomická knižnica?
Knižnica genómovej DNA je súbor klonov nesúcich fragmenty celkovej genómovej DNA organizmu. Obsahuje celú genómovú DNA tohto organizmu vrátane kódujúcich a nekódujúcich sekvencií. Konštrukcia genómovej knižnice sa uskutočňuje technológiou rekombinantnej DNA nasledovanou klonovaním (genetické inžinierstvo). Do konštrukcie sú zapojené rôzne kroky, ako je to znázornené na obrázku 01. Proces začína izoláciou genomovej DNA. Použitím vhodného protokolu na extrakciu DNA by sa mala izolovať celková genomická DNA organizmu. Potom by mala byť DNA prevedená na zvládnuteľné veľkosti alebo na špecifické fragmenty reštrikčnými endonukleázami (enzýmy štiepiace DNA). Fragmentovaná DNA by mala byť vložená do vektorov pomocou DNA ligáz (DNA spájajúcich enzýmov). Vektor je sebareplikujúci sa organizmus. Plazmidy a bakteriofágy sú bežne používané vektory v technológii rekombinantnej DNA. Tieto ligované vektory sú známe ako rekombinantné molekuly DNA, pretože nesú vlastné aj vložené sekvencie DNA. Rekombinantné vektory sa pridajú k hostiteľskej baktérii a pripravia sa na absorpciu rekombinantných vektorov vo vnútri bakteriálnej bunky. Baktérie s rekombinantnými vektormi (plazmidy) by sa mali pestovať v kultivačnom médiu. Počas množenia baktérií replikuje bakteriálna DNA spolu s rekombinantnými plazmidmi svoje genómy a produkujú klony. Tieto klony obsahujú celý genóm zdrojového organizmu. Preto sa nazýva genomická knižnica. Plazmidy možno ľahko oddeliť od bakteriálnej chromozomálnej DNA, aby sa vytvorila genomická knižnica tohto organizmu. Ak konkrétny organizmus obsahuje zaujímavé gény,je ľahké ho zistiť v genomickej knižnici hybridizáciou pomocou molekulárnych sond (markerov).
Genomické knižnice sú dôležité pre štúdium genómovej štruktúry a funkcie, špecifických génov, lokalizácie génov, mapovania génov, mutácií, sekvenovania génov, identifikácie nových terapeutických génov atď.
Obrázok_1: Konštrukcia genomickej knižnice
Čo je to knižnica cDNA?
Knižnica cDNA je súbor klonov komplementárnej DNA (cDNA) syntetizovaných z celkovej mRNA organizmu. Postup výstavby zahŕňa rôzne kroky. Prvým stupňom je čistenie celkovej mRNA z organizmu. Izolované mRNA sa konvertujú na vlákna cDNA procesom nazývaným reverzná transkripcia. Reverznú transkripciu uľahčuje enzým nazývaný reverzná transkriptáza. Používa malý 3 'primer a iniciuje syntézu prvého vlákna cDNA komplementárneho k templátu mRNA vlákna. Výsledná dvojvláknová cDNA sa prevedie na menšie fragmenty pomocou reštrikčných endonukleáz a vloží sa do vhodných vektorov. Tieto skonštruované rekombinantné molekuly sa potom pridajú do hostiteľského organizmu a pestujú sa v kultivačnom médiu za vzniku klonov. Zbierka klonov obsahujúcich fragmenty cDNA organizmu je známa ako knižnica cDNA. Plne nakrájaná zrelá mRNA neobsahuje intróny a regulačné oblasti. Preto nekódujúce fragmenty nie sú v knižniciach cDNA na rozdiel od genómovej knižnice.
Knižnice cDNA sú dôležité pre analýzu kódujúcich oblastí, funkcií génov, expresie génov atď.
Obrázok_2: Konštrukcia knižnice cDNA
Aký je rozdiel medzi cDNA a Genomic Library?
Rozdielny článok v strede pred tabuľkou
cDNA vs Genomic Library |
|
| cDNA knižnica je súbor klonov nesúcich komplementárnu DNA k mRNA organizmu | Genomická knižnica je súbor klonov nesúcich celkovú genomickú DNA organizmu. |
| Sekvencie kódovania vs nekódovania | |
| cDNA knižnica obsahuje iba kódujúce sekvencie; neobsahuje intróny. | Genomická knižnica pozostáva z celej genómovej DNA vrátane nekódujúcej (intróny a regulačné) DNA. |
| Veľkosť | |
| Knižnica cDNA je malá. | Genomická knižnica je veľká. |
| Východiskový materiál | |
| Východiskovým materiálom je mRNA | Východiskovou látkou je DNA. |
| Zapojenie spätného prepisu. | |
| K reverznej transkripcii dochádza pri syntéze prvého vlákna cDNA. | Spätný prepis sa nestane. |
Zhrnutie - cDNA a Genomická knižnica
Genómová knižnica predstavuje populáciu klonov nesúcich fragmentovanú celkovú genómovú DNA organizmu. cDNA knižnica predstavuje populáciu klonov nesúcich komplementárnu DNA celkovej mRNA organizmu. Klon cDNA obsahuje iba sekvencie nachádzajúce sa v mRNA, zatiaľ čo genómový klon obsahuje sekvencie celého genómu. To je rozdiel medzi cDNA a genomickou knižnicou.
