Rozdíl mezi cDNA a genomickou knihovnou

Klíčový rozdíl - cDNA vs. genomická knihovna
 

Existují dva hlavní typy DNA knihoven konstruovaných vědci pomocí technik genetického inženýrství. Jedná se o knihovnu cDNA a knihovnu genomů. klíčový rozdíl mezi cDNA a genomickou knihovnou je to cDNA knihovna obsahuje klonovanou komplementární DNA celkové mRNA organismu, zatímco knihovna genomické DNA obsahuje klonované fragmenty celého genomu organismu. Knihovna genomické DNA je větší než knihovna cDNA.

OBSAH
1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je knihovna cDNA
3. Co je to Genomic Library
4. Srovnání vedle sebe - cDNA vs. genomická knihovna
5. Shrnutí

Co je to genomická knihovna?

Knihovna genomické DNA je sbírka klonů nesoucích fragmenty celkové genomické DNA organismu. Obsahuje celou genomickou DNA tohoto organismu, včetně kódujících a nekódujících sekvencí. Konstrukce genomické knihovny se provádí technologií rekombinantní DNA a následným klonováním (genetické inženýrství). Na konstrukci se podílejí různé kroky, jak je znázorněno na obrázku 01. Proces začíná izolací genomové DNA. Použitím vhodného extrakčního protokolu DNA by měla být izolována celková genomická DNA organismu. Potom by DNA měla být přeměněna na zvládnutelné velikosti nebo na specifické fragmenty restrikčními endonukleázami (enzymy pro řezání DNA). Fragmentovaná DNA by měla být vložena do vektorů pomocí DNA ligáz (enzymy spojující DNA). Vektor je samoreplikující se organismus. Plazmidy a bakteriofágy jsou běžně používanými vektory v technologii rekombinantní DNA. Tyto ligované vektory jsou známé jako rekombinantní molekuly DNA, protože nesou vlastní i vložené sekvence DNA. Rekombinantní vektory jsou přidány do hostitelské bakterie a jsou připraveny k absorpci rekombinantních vektorů uvnitř bakteriální buňky. Bakterie s rekombinantními vektory (plazmidy) by se měly pěstovat v kultivačním médiu. Během bakteriálního množení bakteriální DNA společně s rekombinantními plazmidy replikují své genomy a produkují klony. Tyto klony obsahují celý genom zdrojového organismu. Proto se nazývá genomická knihovna. Plazmidy lze snadno oddělit od bakteriální chromozomální DNA a vytvořit genomickou knihovnu tohoto organismu. Pokud určitý organismus obsahuje zainteresované geny, je snadné jej detekovat v genomické knihovně hybridizací pomocí molekulárních sond (markerů).

Genomické knihovny jsou důležité pro studium genomické struktury a funkce, specifických genů, umístění genů, mapování genů, mutací, sekvenování genů, identifikace nových terapeutických genů atd..

Obrázek_1: Konstrukce genomické knihovny

Co je knihovna cDNA?

Knihovna cDNA je soubor klonů komplementární DNA (cDNA) syntetizovaných z celkové mRNA organismu. Postup výstavby zahrnuje různé kroky. Čištění celkové mRNA z organismu je prvním zahrnutým krokem. Izolovaná mRNA se převádí na cDNA vlákna pomocí procesu zvaného reverzní transkripce. Reverzní transkripce je usnadněna enzymem zvaným reverzní transkriptáza. Používá malý 3 'primer a iniciuje syntézu prvního řetězce cDNA komplementárního s templátovým vláknem mRNA. Výsledná dvouřetězcová cDNA se převede na menší fragmenty pomocí restrikčních endonukleáz a vloží se do vhodných vektorů. Tyto konstruované rekombinantní molekuly se potom přidají do hostitelského organismu a kultivují se v kultivačním médiu za vzniku klonů. Soubor klonů obsahujících cDNA fragmenty organismu je znám jako knihovna cDNA. Plně nakrájená zralá mRNA neobsahuje introny a regulační oblasti. Nekódující fragmenty proto nejsou přítomny v knihovnách cDNA na rozdíl od genomické 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?

cDNA vs. genomická knihovna
cDNA knihovna je soubor klonů nesoucích komplementární DNA k mRNA organismu	Genomická knihovna je sbírka klonů nesoucích celkovou genomickou DNA organismu.
Kódování vs nekódovací sekvence
cDNA knihovna obsahuje pouze kódující sekvence; neobsahuje introny.	Genomická knihovna sestává z celé genomické 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 při první syntéze řetězce cDNA.	Reverzní přepis se nestane.

Shrnutí - cDNA a genomická knihovna

Genomická knihovna představuje populaci klonů nesoucích fragmentovanou celkovou genomovou DNA organismu. cDNA knihovna představuje populaci klonů nesoucích komplementární DNA z celkové mRNA organismu. Klon cDNA obsahuje pouze sekvence nalezené v mRNA, zatímco genomický klon obsahuje sekvence celého genomu. To je rozdíl mezi cDNA a genomickou knihovnou.

Odkaz:
1. Haneef, Deena T KochunniJazir. "Rozdíl mezi knihovnou Genomic a cDNA." Rozdíl mezi knihovnou Genomic a cDNA. N.p., n.d. Web. 15. února 2017
2. Stekel, Dov J., Yoav Git a Francesco Falciani. "Srovnání genové exprese z více knihoven cDNA." Výzkum genomu. Cold Spring Harbor Laboratory Press, prosinec 2000. Web. 16. února 2017
3. „Obrazovky genomické knihovny pro geny zapojené do tolerance n-butanolu v Escherichia coli.“ Obrazovky genomické knihovny pro geny zapojené do tolerance n-butanolu v Escherichia coli. N.p., n.d. Web. 16. února 2017

Obrázek se svolením:
1. „Vytvoření knihovny cDNA“ PhD Dre na Wikipedii v anglickém jazyce (CC BY-SA 3.0) přes Commons Wikimedia
2. „Genomic Library Construction“ Aluquette - vlastní práce (CC BY-SA 3.0) přes Commons Wikimedia