Belangrijkste verschil - DNA versus cDNA

DNA en cDNA zijn twee soorten nucleïnezuren. Het DNA is het genetische materiaal van de meeste organismen. Het is gerangschikt in de kern in eukaryoten. Bij prokaryoten is DNA aanwezig in het cytoplasma. Tijdens de transcriptie wordt boodschapper-RNA geproduceerd uit de DNA-sequenties. Dit mRNA wordt reverse getranscribeerd door het reverse transcriptase-enzym in complementair DNA of cDNA. De grootste verschil tussen DNA en cDNA is dat: DNA is samengesteld uit zowel coderende als niet-coderende sequenties, terwijl cDNA alleen de coderende sequenties bevat. De coderende sequenties zijn de exons van een gen, dat codeert voor een functioneel eiwit. De niet-coderende sequenties zijn de resterende DNA-sequenties van het genoom. Sommige van de niet-coderende sequenties coderen voor het niet-coderende RNA, zoals transfer-RNA en ribosomaal RNA. Sommige van de niet-coderende sequenties bevatten regulerende elementen die betrokken zijn bij de regulatie van de genexpressie.

Belangrijkste gebieden die worden gedekt

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

Sleutelbegrippen: coderende sequenties, complementair DNA (cDNA), deoxyribonucleïnezuur (DNA), DNA-nucleotiden, DNA-replicatie, messenger-RNA (mRNA), niet-coderende sequenties, omgekeerde transcriptie

Wat is DNA?

DNA (deoxyribonucleïnezuur) is een type nucleïnezuur dat dient als het erfelijke materiaal van de meeste organismen. DNA wordt voornamelijk gevonden in de kern van eukaryoten. Een kleine hoeveelheid DNA wordt ook gevonden in organellen zoals mitochondriën en chloroplast. De vier stikstofbasen, adenine (A), Guanine (G), cytosine (C) en thymine (T) zijn betrokken bij het opslaan van de genetische informatie op het DNA. Elke stikstofbase is gebonden aan een deoxyribose-suikergroep, die zelf is bevestigd aan een fosfaatgroep. Dit vormt de basisbouwstenen van DNA, die nucleotiden worden genoemd.

Figuur 1: DNA dubbele helix

Het totale DNA van een organisme wordt het genoom van dat organisme genoemd. Mensen bevatten 3 miljard nucleotiden in het genoom. Deze nucleotiden zijn gerangschikt in twee strengen die complementair zijn aan elkaar. De adeninebasen van de ene streng vormen waterstofbruggen met de thyminebasen van de andere streng. Evenzo vormen de cytosinebasen waterstofbruggen met de guaninebasen. Dit proces wordt complementaire basenparing genoemd en dit vormt een dubbelstrengs DNA-structuur. De dubbele DNA-streng vormt een dubbele helixstructuur. De dubbele DNA-helices zijn gerangschikt in chromosomen en zijn stevig opeengepakt in de kern. DNA-moleculen zijn in staat zichzelf te repliceren om nieuwe kopieën van DNA te maken van de bestaande kopieën. De structuur van de dubbele DNA-helix is ​​weergegeven in figuur 1.

Wat is cDNA

Het cDNA (complementair DNA) verwijst naar het enkelstrengs DNA geproduceerd uit de reverse transcriptie van messenger-RNA-templates. Reverse transcriptie wordt gekatalyseerd door het enzym reverse transcriptase. cDNA wordt ook geproduceerd in retrovirussen tijdens de omzetting van het RNA-genoom in DNA. cDNA wordt voornamelijk gebruikt bij het klonen van eukaryote genen in prokaryoten. Eukaryote genen bevatten introns tussen de exons, die coderen voor eiwitten. Tijdens transcriptie worden zowel introns als exons gecodeerd in messenger RNA (mRNA). Maar de introns worden uit mRNA verwijderd om een ​​volgroeid mRNA te produceren door de exons aan elkaar te splitsen. Het totale mRNA van een organisme wordt het transcriptoom genoemd. Dit mRNA kan worden gebruikt om cDNA te produceren, dat alleen de eiwitcoderende gebieden van het genoom bevat.

Figuur 2: Reverse transcriptie en PCR

De synthese van cDNA uit DNA vermindert het aantal basenparen dat tijdens een experiment moet worden gehanteerd. Dit cDNA wordt vervolgens gekloond in vectoren, die vreemd DNA in andere prokaryotische of eukaryote organismen kunnen dragen. Bacteriën, evenals de eencellige schimmels, worden getransformeerd met eukaryote genen. Reverse transcriptie gekoppeld aan een PCR wordt getoond in figuur 2.

Overeenkomsten tussen DNA en cDNA

Verschil tussen DNA en cDNA

Definitie

DNA: DNA verwijst naar een type nucleïnezuur, bestaande uit een dubbele helix, die wordt vastgehouden door de waterstofbruggen tussen de purines en pyrimidinen in de twee ketens.

cDNA: cDNA verwijst naar het DNA dat wordt gesynthetiseerd met behulp van boodschapper-RNA als sjabloon.

Namen

DNA: DNA verwijst naar deoxyribonucleïnezuur.

cDNA: cDNA verwijst naar complementair DNA.

gesynthetiseerd van

DNA: DNA wordt gesynthetiseerd uit de bestaande genomen.

cDNA: cDNA wordt gesynthetiseerd uit het cytosolische mRNA.

gesynthetiseerd door

DNA: DNA wordt gesynthetiseerd tijdens DNA-replicatie door de werking van het enzym DNA-polymerase.

cDNA: cDNA wordt gesynthetiseerd tijdens reverse transcriptie door de werking van het enzym reverse transcriptase.

Enkel/dubbelstrengs

DNA: DNA is van nature dubbelstrengs.

cDNA: cDNA is enkelstrengs.

Bestaan ​​uit

DNA: DNA bestaat uit zowel coderende als niet-coderende sequenties van een organisme.

cDNA: cDNA bestaat alleen uit de coderende gebieden of de exons.

genoemd als

DNA: Het totale DNA van een organisme wordt het genoom genoemd.

cDNA: Het totale cDNA van een organisme wordt het transcriptoom genoemd.

Hoeveelheid

DNA: DNA bevat een groot aantal basenparen.

cDNA: cDNA bevat een paar basenparen in vergelijking met DNA.

Gebruik maken van

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

cDNA: cDNA kan worden gebruikt om cDNA-bibliotheken te produceren.

Conclusie

DNA en cDNA zijn twee vormen van nucleïnezuren die veel worden gebruikt in moleculair biologische technieken. Zowel DNA als RNA zijn opgebouwd uit DNA-nucleotiden. DNA is het meest voorkomende nucleïnezuur dat in genomen wordt gevonden. Het is samengesteld uit een dubbele helixstructuur. Het nieuwe DNA wordt gesynthetiseerd uit het bestaande DNA tijdens DNA-replicatie door het enzym DNA-polymerase. cDNA is opgebouwd uit een enkelstrengs DNA-molecuul. Het wordt gesynthetiseerd uit mRNA-moleculen in een proces dat reverse transcriptie wordt genoemd door het enzym reverse transcriptase. DNA bevat zowel coderende als niet-coderende gebieden van het genoom. Maar cDNA bevat alleen coderende gebieden of de exons. Het belangrijkste verschil tussen DNA en cDNA is de samenstelling van elk type nucleïnezuur.

Verwijzing:

1. “Wat is DNA? – Genetica Thuisreferentie.” Amerikaanse National Library of Medicine, National Institutes of Health, hier beschikbaar. Geraadpleegd op 22 aug. 2017.2. "CDNA (complementair DNA)." Menselijke genen, hier beschikbaar. Betreden 22 aug. 2017.

Afbeelding met dank aan:

1. "DNA dubbele helix (13081113544)" door Genomics Education Program - DNA dubbele helix (CC BY 2.0) via Commons Wikimedia2. "Reverse transcriptie polymerase kettingreactie" door Jpark623 - Eigen werk (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia