Główna różnica – DNA vs cDNA

DNA i cDNA to dwa rodzaje kwasów nukleinowych. DNA to materiał genetyczny większości organizmów. Jest ułożony wewnątrz jądra u eukariontów. U prokariontów DNA jest obecne w cytoplazmie. Podczas transkrypcji z sekwencji DNA powstaje informacyjny RNA. Ten mRNA podlega odwrotnej transkrypcji przez enzym odwrotnej transkryptazy do komplementarnego DNA lub cDNA. ten główna różnica między DNA a cDNA jest to DNA składa się zarówno z sekwencji kodujących, jak i niekodujących, podczas gdy cDNA zawiera tylko sekwencje kodujące. Sekwencje kodujące to eksony genu kodującego funkcjonalne białko. Sekwencje niekodujące to pozostałe sekwencje DNA genomu. Niektóre z niekodujących sekwencji kodują niekodujący RNA, taki jak transferowy RNA i rybosomalny RNA. Niektóre z niekodujących sekwencji zawierają elementy regulatorowe, które biorą udział w regulacji ekspresji genów.

Kluczowe obszary objęte

1. Czym jest DNA? – Definicja, cechy, funkcja 2. Co to jest cDNA? – Definicja, cechy, synteza, zastosowanie 3. Jakie są podobieństwa między DNA a cDNA? – Zarys wspólnych cech 4. Jaka jest różnica między DNA a cDNA? – Porównanie kluczowych różnic

Kluczowe terminy: sekwencje kodujące, komplementarne DNA (cDNA), kwas dezoksyrybonukleinowy (DNA), nukleotydy DNA, replikacja DNA, RNA informacyjne (mRNA), sekwencje niekodujące, odwrotna transkrypcja

Czym jest DNA

DNA (kwas dezoksyrybonukleinowy) to rodzaj kwasu nukleinowego, który służy jako materiał dziedziczny większości organizmów. DNA znajduje się głównie w jądrach eukariontów. Niewielka ilość DNA znajduje się również w organellach, takich jak mitochondria i chloroplast. Cztery zasady azotowe, adenina (A), guanina (G), cytozyna (C) i tymina (T) są zaangażowane w przechowywanie informacji genetycznej w DNA. Każda zasada azotowa jest przyłączona do cukrowej grupy dezoksyrybozy, która sama jest przyłączona do grupy fosforanowej. Tworzy to podstawowe elementy budulcowe DNA, zwane nukleotydami.

Rysunek 1: Podwójna helisa DNA

Całkowite DNA organizmu nazywa się genomem tego organizmu. Ludzie zawierają w genomie 3 miliardy nukleotydów. Te nukleotydy są ułożone w dwie komplementarne do siebie nici. Zasady adeninowe jednej nici tworzą wiązania wodorowe z zasadami tyminowymi drugiej nici. Podobnie zasady cytozyny tworzą wiązania wodorowe z zasadami guaninowymi. Proces ten nazywa się komplementarnym parowaniem zasad i tworzy dwuniciową strukturę DNA. Podwójna nić DNA tworzy strukturę podwójnej helisy. Podwójne helisy DNA są ułożone w chromosomy i są ciasno upakowane wewnątrz jądra. Cząsteczki DNA są zdolne do samoreplikacji, tworząc nowe kopie DNA z istniejących kopii. Strukturę podwójnej helisy DNA pokazano na figurze 1.

Co to jest cDNA?

cDNA (komplementarne DNA) odnosi się do jednoniciowego DNA wytworzonego z odwrotnej transkrypcji matryc informacyjnego RNA. Odwrotna transkrypcja jest katalizowana przez enzym odwrotną transkryptazę. cDNA jest również wytwarzane w retrowirusach podczas konwersji genomu RNA do DNA. cDNA jest używany głównie do klonowania genów eukariotycznych u prokariontów. Geny eukariotyczne zawierają między eksonami introny, które kodują białka. Podczas transkrypcji zarówno introny, jak i eksony są kodowane w informacyjnym RNA (mRNA). Jednak introny są usuwane z mRNA w celu wytworzenia dojrzałego mRNA poprzez łączenie eksonów. Całkowity mRNA organizmu nazywa się transkryptomem. Ten mRNA można wykorzystać do wytworzenia cDNA, zawierającego tylko regiony genomu kodujące białka.

Rysunek 2: Odwrotna transkrypcja i PCR

Synteza cDNA z DNA zmniejsza liczbę par zasad, które powinny być obsługiwane podczas eksperymentu. Ten cDNA jest następnie klonowany do wektorów, które mogą przenosić obce DNA do innych organizmów prokariotycznych lub eukariotycznych. Bakterie, podobnie jak grzyby jednokomórkowe, są transformowane genami eukariotycznymi. Na figurze 2 przedstawiono odwrotną transkrypcję sprzężoną z PCR.

Podobieństwa między DNA a cDNA

Różnica między DNA a cDNA

Definicja

DNA: DNA odnosi się do rodzaju kwasu nukleinowego, składającego się z podwójnej helisy, która jest utrzymywana przez wiązania wodorowe między purynami i pirymidynami w dwóch łańcuchach.

cDNA: cDNA odnosi się do DNA, które jest syntetyzowane przy użyciu informacyjnego RNA jako matrycy.

Nazwy

DNA: DNA odnosi się do kwasu dezoksyrybonukleinowego.

cDNA: cDNA odnosi się do komplementarnego DNA.

Zsyntetyzowany z

DNA: DNA jest syntetyzowane z istniejących genomów.

cDNA: cDNA jest syntetyzowany z cytozolowego mRNA.

Zsyntetyzowany przez

DNA: DNA jest syntetyzowany podczas replikacji DNA przez działanie enzymu polimerazy DNA.

cDNA: cDNA jest syntetyzowany podczas odwrotnej transkrypcji przez działanie enzymu odwrotnej transkryptazy.

Pojedyncza/dwużyłowa

DNA: DNA ma charakter dwuniciowy.

cDNA: cDNA jest jednoniciowy.

Składać się z

DNA: DNA składa się zarówno z kodujących, jak i niekodujących sekwencji organizmu.

cDNA: cDNA składa się tylko z regionów kodujących lub eksonów.

Nazywany jako

DNA: Całkowite DNA organizmu nazywa się genomem.

cDNA: Całkowite cDNA organizmu nazywa się transkryptomem.

Ilość

DNA: DNA zawiera dużą liczbę par zasad.

cDNA: cDNA zawiera kilka par zasad w porównaniu z DNA.

Posługiwać się

DNA: DNA można wykorzystać do tworzenia bibliotek genomowych.

cDNA: cDNA można wykorzystać do produkcji bibliotek cDNA.

Wniosek

DNA i cDNA to dwie formy kwasów nukleinowych szeroko stosowane w technikach biologii molekularnej. Zarówno DNA, jak i RNA składają się z nukleotydów DNA. DNA jest najczęstszym kwasem nukleinowym występującym w genomach. Składa się ze struktury podwójnej helisy. Nowe DNA jest syntetyzowane z istniejącego DNA podczas replikacji DNA przez enzym polimerazę DNA. cDNA składa się z jednoniciowej cząsteczki DNA. Jest syntetyzowany z cząsteczek mRNA w procesie zwanym odwrotną transkrypcją przez enzym odwrotną transkryptazę. DNA zawiera zarówno kodujące, jak i niekodujące regiony genomu. Ale cDNA zawiera tylko regiony kodujące lub eksony. Główną różnicą między DNA a cDNA jest skład każdego rodzaju kwasu nukleinowego.

Referencja:

1. „Co to jest DNA? – Genetyka Home Reference.” Amerykańska Narodowa Biblioteka Medyczna, Narodowe Instytuty Zdrowia, dostępna tutaj. Dostęp 22 sierpnia 2017.2. „CDNA (komplementarny DNA).” Ludzkie geny, dostępne tutaj. Dostęp 22 sierpnia 2017.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Podwójna helisa DNA (13081113544)” Autor: Genomics Education Program – podwójna helisa DNA (CC BY 2.0) przez Commons Wikimedia2. „Reakcja łańcuchowa polimerazy odwróconej transkrypcji” Autor: Jpark623 - Praca własna (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia