Klíčový rozdíl - cDNA vs Genomic Library
Existují dva hlavní typy knihoven DNA konstruovaných vědci pomocí technik genetického inženýrství. Jedná se o cDNA knihovnu a genomovou knihovnu. Klíčovým rozdílem mezi cDNA a genomickou knihovnou je to, že cDNA knihovna obsahuje klonovanou komplementární DNA celkové mRNA organismu, zatímco knihovna genomové DNA obsahuje klonované fragmenty celého genomu organismu. Knihovna genomové DNA je větší než knihovna cDNA.
OBSAH
1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je knihovna cDNA
3. Co je knihovna genomu
4. Porovnání vedle sebe - cDNA vs. knihovna genomu
5. Shrnutí
Co je to Genomická knihovna?
Knihovna genomové DNA je soubor klonů nesoucích fragmenty celkové genomové DNA organismu. Obsahuje celou genomovou DNA tohoto organismu, včetně kódujících a nekódujících sekvencí. Konstrukce genomové knihovny se provádí technologií rekombinantní DNA následovanou klonováním (genetické inženýrství). Konstrukce zahrnuje různé kroky, jak je znázorněno na obrázku 01. Proces začíná izolací genomové DNA. Použitím vhodného protokolu extrakce DNA by měla být izolována celková genomová DNA organismu. Poté by měla být DNA převedena na zvládnutelné velikosti nebo na specifické fragmenty restrikčními endonukleázami (enzymy štěpícími DNA). Fragmentovaná DNA by měla být vložena do vektorů pomocí DNA ligáz (DNA spojujících enzymů). Vektor je samoreplikující se organismus. Plazmidy a bakteriofágy jsou běžně používanými vektory v technologii rekombinantní DNA. Tyto ligované vektory jsou známé jako molekuly rekombinantní DNA, protože nesou vlastní i vložené sekvence DNA. Rekombinantní vektory se přidají k hostitelské bakterii a připraví se k absorpci rekombinantních vektorů uvnitř bakteriální buňky. Bakterie s rekombinantními vektory (plazmidy) by měly být pěstovány v kultivačním médiu. Během množení bakterií replikuje bakteriální DNA společně s rekombinantními plazmidy své genomy a produkuje klony. Tyto klony obsahují celý genom zdrojového organismu. Proto se tomu říká genomová knihovna. Plazmidy lze snadno oddělit od bakteriální chromozomální DNA a vytvořit tak genomovou knihovnu tohoto organismu. Pokud konkrétní organismus obsahuje zainteresované geny,je snadné jej detekovat v genomové knihovně hybridizací pomocí molekulárních sond (markerů).
Genomické knihovny jsou důležité pro studium genomové struktury a funkce, specifických genů, umístění genů, mapování genů, mutací, sekvenování genů, identifikace nových terapeutických genů atd.
Obrázek_1: Konstrukce genomové knihovny
Co je knihovna cDNA?
Knihovna cDNA je soubor klonů komplementární DNA (cDNA) syntetizovaný z celkové mRNA organismu. Postup výstavby zahrnuje různé kroky. Prvním krokem je čištění celkové mRNA z organismu. Izolované mRNA se převádějí na řetězce cDNA procesem zvaným reverzní transkripce. Reverzní transkripci usnadňuje enzym zvaný reverzní transkriptáza. Používá malý 3 'primer a iniciuje syntézu prvního řetězce cDNA komplementárně k templátu řetězce mRNA. Výsledná dvouvláknová cDNA se převede na menší fragmenty pomocí restrikčních endonukleáz a vloží se do vhodných vektorů. Tyto konstruované rekombinantní molekuly jsou poté přidány do hostitelského organismu a pěstovány v kultivačním médiu za vzniku klonů. Soubor klonů obsahujících fragmenty cDNA organismu je známý jako knihovna cDNA. Plně nakrájená zralá mRNA neobsahuje introny a regulační oblasti. Proto nekódující fragmenty nejsou v knihovnách cDNA na rozdíl od genomové knihovny.
cDNA knihovny jsou důležité pro analýzu kódujících oblastí, genových funkcí, exprese genů atd.
Obrázek_2: Konstrukce knihovny cDNA
Jaký je rozdíl mezi cDNA a Genomic Library?
Rozdílný článek uprostřed před tabulkou
cDNA vs Genomic Library |
|
| cDNA knihovna je soubor klonů nesoucích komplementární DNA k mRNA organismu | Genomická knihovna je soubor klonů nesoucích celkovou genomovou DNA organismu. |
| Sekvence kódování vs nekódování | |
| cDNA knihovna obsahuje pouze kódující sekvence; neobsahuje introny. | Genomická knihovna se skládá z celé genomové DNA včetně nekódující (introny a regulační) DNA. |
| Velikost | |
| cDNA knihovna je malá. | Genomická knihovna je velká. |
| Startovací materiál | |
| Výchozím materiálem je mRNA | Výchozím materiálem je DNA. |
| Zapojení zpětného přepisu. | |
| Reverzní transkripce nastává v první syntéze řetězce cDNA. | K reverzní transkripci nedojde. |
Shrnutí - cDNA a Genomická knihovna
Genomická knihovna představuje populaci klonů nesoucích fragmentovanou celkovou genomovou DNA organismu. cDNA knihovna představuje populaci klonů nesoucích komplementární DNA celkové mRNA organismu. Klon cDNA obsahuje pouze sekvence nalezené v mRNA, zatímco genomový klon obsahuje sekvence celého genomu. To je rozdíl mezi cDNA a genomovou knihovnou.
