Belangrijkste verschil - cDNA versus genomisch DNA

Complementair DNA (cDNA) en genomisch DNA zijn twee soorten DNA-moleculen die worden gebruikt in de onderzoeksexperimenten in de moleculaire biologie. Zowel cDNA als genomisch DNA zijn opgebouwd uit DNA-nucleotiden. cDNA wordt geproduceerd door de omgekeerde transcriptie van het geëxtraheerde RNA uit weefsel. De typen RNA die voor de reverse transcriptie worden gebruikt, kunnen totaal RNA, pre-mRNA, RNA, ribosomaal RNA of tRNA zijn. Genomisch DNA kan echter direct uit de cel worden geïsoleerd. De grootste verschil tussen cDNA en genomisch DNA is dat: cDNA vertegenwoordigt het transcriptoom van een bepaald organisme, terwijl genomisch DNA het genoom vertegenwoordigt.

Belangrijkste gebieden die worden gedekt

1. Wat is cDNA - Definitie, feiten, rol 2. Wat is genomisch DNA? - Definitie, feiten, rol 3. Wat zijn de overeenkomsten tussen cDNA en genomisch DNA? – Overzicht van gemeenschappelijke functies 4. Wat is het verschil tussen cDNA en genomisch DNA? – Vergelijking van de belangrijkste verschillen

Sleutelbegrippen: complementair DNA (cDNA), genoom, genomisch DNA (gDNA), omgekeerde transcriptie, RNA, transcriptoom

Wat is cDNA

cDNA (complementair DNA) verwijst naar het synthetische DNA waarvan de basensequenties complementair zijn aan het DNA. Het wordt geproduceerd uit de reverse transcriptie van RNA-templates. Totaal RNA, pre-mRNA, RNA, ribosomaal RNA of tRNA kunnen worden gebruikt voor reverse transcriptie. Reverse transcriptase is het enzym dat de reactie katalyseert om cDNA uit RNA te produceren. De reverse transcriptie gekoppeld aan PCR wordt getoond in figuur 1.

Figuur 1: Omgekeerde transcriptie in combinatie met PCR

cDNA wordt voornamelijk gebruikt bij het klonen van eukaryote genen in de prokaryotische genomen. Exons bestaan ​​uit het coderende gebied van eiwitten. Bij eukaryoten wordt het coderende gebied onderbroken door introns. Tijdens transcriptie worden zowel introns als exons gecodeerd in het pre-mRNA. Maar tijdens de mRNA-verwerking worden de introns uit mRNA verwijderd, waardoor een volwassen mRNA wordt geproduceerd door de exons aan elkaar te lassen. Het totale mRNA van een organisme wordt het transcriptoom genoemd. Prokaryoten missen echter mRNA-verwerkingsmechanismen. Zo wordt mRNA gebruikt om cDNA te synthetiseren dat alleen eiwitcoderende gebieden van het genoom bevat. Dit cDNA wordt gebruikt om genen in prokaryoten te klonen. cDNA wordt van nature geproduceerd in retrovirussen tijdens de omzetting van het RNA-genoom in DNA.

Wat is genomisch DNA?

Genomisch DNA (gDNA) verwijst naar de totale set chromosomaal DNA in het genoom. De totale set genen van een bepaald organisme wordt het genoom genoemd. Niet alleen genen van het genoom zijn echter actief. De meeste groepen organismen hebben vergelijkbare soorten genomisch DNA binnen de groep. Het genoom van het organisme wordt van de volgende generatie op de andere doorgegeven. Over het algemeen bestaan ​​genomen uit een groot aantal basenparen. Het menselijk genoom bestaat bijvoorbeeld uit ongeveer 3 miljard basenparen. De chromosomen van het menselijk genoom zijn weergegeven in figuur 2.

Figuur 2: Chromosomen van het menselijk genoom

De vier soorten sequenties die in het genomische DNA worden gevonden, zijn eiwitcoderende genen, tandemly herhaalde genen, repetitief DNA en spacer-DNA. Genomisch DNA wordt in veel experimenten in de moleculaire biologie gebruikt. De isolatie van genomisch DNA is eenvoudig in vergelijking met de bereiding van cDNA. Genomisch DNA kan worden gebruikt als PCR-templates, bij klonen, sequencing, het voorbereiden van genomische bibliotheken, DNA-fingerprinting, het bestuderen van genstructuren en het detecteren van mutaties/afwijkingen.

Overeenkomsten tussen cDNA en genomisch DNA

Verschil tussen cDNA en genomisch DNA

Definitie

cDNA: cDNA is het synthetische DNA waarvan de basensequenties complementair zijn aan genomisch DNA.

Genomisch DNA: Genomisch DNA is de totale set chromosomaal DNA in het genoom.

Staan voor

cDNA: cDNA vertegenwoordigt het transcriptoom.

Genomisch DNA: DNA vertegenwoordigt het genoom.

Gesynthetiseerd/geëxtraheerd uit

cDNA: cDNA wordt gesynthetiseerd uit de reverse transcriptie van verschillende soorten RNA.

Genomisch DNA: Genomisch DNA kan worden geëxtraheerd uit bestaande genomen.

Inhoud

cDNA: cDNA bestaat uit exons of coderende gebieden.

Genomisch DNA: Genomisch DNA bestaat uit coderende en niet-coderende sequenties van een organisme.

Hoeveelheid

cDNA: cDNA bevat enkele basenparen.

Genomisch DNA: Genomisch DNA bevat een groot aantal basenparen.

Gebruik maken van

cDNA: cDNA wordt gebruikt om cDNA-bibliotheken te produceren.

Genomisch DNA: Genomisch DNA kan worden gebruikt om genomische bibliotheken te produceren.

Conclusie

cDNA en genomisch DNA zijn twee soorten DNA-moleculen die worden gebruikt in verschillende soorten experimenten in de moleculaire biologie. cDNA wordt gesynthetiseerd uit RNA en bestaat alleen uit exons. Daarom vertegenwoordigt het het transcriptoom van een organisme. Genomisch DNA kan gemakkelijk worden geëxtraheerd uit de kern van de cel. Het bestaat uit zowel coderende als niet-coderende gebieden. Het vertegenwoordigt het genoom van een bepaald organisme. Het belangrijkste verschil tussen cDNA en genomisch DNA is het type DNA dat aanwezig is in elk type DNA-moleculen.

Verwijzing:

1. "CDNA (complementair DNA)." Menselijke genen, hier beschikbaar.2. “GDNA – Genomisch DNA | Geavanceerde analytische (AATI).” Advanced Analytical Technologies, Inc. (AATI), hier beschikbaar.3. "Genomische DNA-isolatie en toepassingen." Scribd, hier beschikbaar.

Afbeelding met dank aan:

1. "Reverse transcriptie polymerase kettingreactie" door Jpark623 - Eigen werk (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia2. "Menselijk genoom tot genen" (CC BY 2.0) via Commons Wikimedia