Key Difference – cDNA vs Genomic Library
Det finns två huvudtyper av DNA-bibliotek konstruerade av forskare som använder genteknik. Dessa är cDNA-bibliotek och genomiskt bibliotek. Nyckelskillnaden mellan cDNA och genomiskt bibliotek är att cDNA-biblioteket innehåller det klonade komplementära DNA:t av tot alt mRNA från en organism medan det genomiska DNA-biblioteket innehåller de klonade fragmenten av hela genomet av en organism. Det genomiska DNA-biblioteket är större än cDNA-biblioteket.
Vad är ett genomiskt bibliotek?
Ett genomiskt DNA-bibliotek är en samling kloner som bär fragmenten av tot alt genomiskt DNA från en organism. Den innehåller hela den genomiska DNA från den organismen, inklusive kodande och icke-kodande sekvenser. Konstruktionen av ett genomiskt bibliotek utförs av den rekombinanta DNA-teknologin följt av kloning (genteknik). Det finns olika steg involverade i konstruktionen som visas i figur 01. Processen börjar med den genomiska DNA-isoleringen. Med hjälp av ett lämpligt DNA-extraktionsprotokoll bör tot alt genomiskt DNA från en organism isoleras. Sedan bör DNA:t omvandlas till hanterbara storlekar eller till specifika fragment genom restriktionsendonukleaser (DNA-skärningsenzymer). Fragmenterat DNA bör infogas i vektorer med hjälp av DNA-ligaser (DNA-sammanfogande enzymer). En vektor är en självreplikerande organism. Plasmider och bakteriofager är vanligen använda vektorer i den rekombinanta DNA-teknologin. Dessa ligerade vektorer är kända som rekombinanta DNA-molekyler eftersom de bär både egna och insatta DNA-sekvenser. Rekombinanta vektorer läggs till en värdbakterie och görs för att ta upp de rekombinanta vektorerna inuti bakteriecellen. Bakterier med rekombinanta vektorer (plasmider) bör odlas i ett odlingsmedium. Under den bakteriella multiplikationen replikerar bakteriellt DNA, tillsammans med rekombinanta plasmider, deras genom och producerar kloner. Dessa kloner innehåller hela genomet av källorganismen. Därför kallas det ett genomiskt bibliotek. Plasmider kan lätt separeras från det bakteriella kromosomala DNA:t för att konstruera det genomiska biblioteket för den organismen. Om en viss organism innehåller intresserade gener är det lätt att detektera den i det genomiska biblioteket genom hybridisering med molekylära prober (markörer).
Genomiska bibliotek är viktiga för att studera den genomiska strukturen och funktionen, specifika gener, genplacering, genkartläggning, mutationer, gensekvensering, identifiering av nya terapeutiska gener etc.
Figure_1: Konstruktion av ett genomiskt bibliotek
Vad är ett cDNA-bibliotek?
Ett cDNA-bibliotek är en samling av komplementära DNA (cDNA)-kloner syntetiserade från tot alt mRNA från en organism. Byggförfarandet innefattar olika steg. Rening av tot alt mRNA från en organism är det första inblandade steget. Isolerat mRNA omvandlas till cDNA-strängar genom en process som kallas omvänd transkription. Omvänd transkription underlättas av ett enzym som kallas omvänt transkriptas. Den använder en liten 3'-primer och initierar syntesen av den första cDNA-strängen komplementär till mall-mRNA-strängen. Resulterande dubbelsträngat cDNA omvandlas till mindre fragment med användning av restriktionsendonukleaser och infogas i lämpliga vektorer. Dessa konstruerade rekombinanta molekyler tillsätts sedan till en värdorganism och odlas i ett odlingsmedium för att producera kloner. Samlingen av kloner som innehåller cDNA-fragment av en organism är känt som ett cDNA-bibliotek. Fullständigt skivat moget mRNA innehåller inte introner och regulatoriska regioner. Därför finns inte icke-kodande fragment i cDNA-bibliotek till skillnad från i ett genomiskt bibliotek.
cDNA-bibliotek är viktiga för analys av kodande regioner, genfunktioner, uttryck av gener etc.
Figure_2: Konstruktion av ett cDNA-bibliotek
Vad är skillnaden mellan cDNA och genomiskt bibliotek?
cDNA vs Genomic Library |
|
| cDNA-biblioteket är en samling av klonerna som bär det komplementära DNA:t till en organisms mRNA | Genomiskt bibliotek är en samling av klonerna som bär en organisms totala genomiska DNA. |
| Coding vs Noncoding Sequences | |
| cDNA-biblioteket innehåller endast de kodande sekvenserna; den innehåller inga introner. | Genomiskt bibliotek består av hela det genomiska DNA:t inklusive icke-kodande (introner och regulatoriskt) DNA. |
| Size | |
| cDNA-biblioteket är litet. | Genomic-biblioteket är stort. |
| Startmaterial | |
| Utgångsmaterialet är mRNA | Utgångsmaterialet är DNA. |
| Involvering av omvänd transkription. | |
| Omvänd transkription sker i den första cDNA-strängsyntesen. | Omvänd transkription sker inte. |
Sammanfattning – cDNA och genomiskt bibliotek
Det genomiska biblioteket representerar en population av kloner som bär det fragmenterade totala genomiska DNA från en organism. cDNA-bibliotek representerar populationen av kloner som bär komplementärt DNA av det totala mRNA:t från en organism. En cDNA-klon innehåller endast sekvenserna som finns i mRNA medan den genomiska klonen innehåller sekvenserna för hela genomet. Detta är skillnaden mellan cDNA och genomiskt bibliotek.
