Skillnad mellan cDNA och genomiskt bibliotek

Huvudskillnad - cDNA vs genomiskt bibliotek
 

Det finns två huvudtyper av DNA-bibliotek som konstruerats av forskare som använder genteknikstekniker. De är cDNA-bibliotek och genomiskt bibliotek. De nyckelskillnad mellan cDNA och genomiskt bibliotek är det cDNA-biblioteket innehåller det klonade komplementära DNA: t av totalt mRNA från en organism medan det genomiska DNA-biblioteket innehåller de klonade fragmenten av hela organismen av en organism. Det genomiska DNA-biblioteket är större än cDNA-biblioteket.

INNEHÅLL
1. Översikt och nyckelskillnad
2. Vad är cDNA-biblioteket
3. Vad är genomiskt bibliotek
4. Side vid sidajämförelse - cDNA vs genomiskt bibliotek
5. Sammanfattning

Vad är ett genomiskt bibliotek?

Ett genomiskt DNA-bibliotek är en samling kloner som bär fragmenten av totalt genomiskt DNA hos en organism. Den innehåller hela det genomiska DNAet av den organismen, inklusive kodande och icke-kodande sekvenser. Konstruktionen av ett genomiskt bibliotek utförs av den rekombinanta DNA-tekniken följt av kloning (genteknik). Det finns olika steg involverade i konstruktionen som visas i figur 01. Processen börjar med genomisk DNA-isolering. Med användning av ett lämpligt DNA-extraktionsprotokoll bör total genomisk DNA från en organism isoleras. Därefter omvandlas DNA: n till hanterbara storlekar eller in i de specifika fragmenten genom restriktionsendonukleaser (DNA-skärande enzymer). Fragmenterat DNA bör införas i vektorer med användning av DNA-ligaser (DNA-föreningsenzymer). En vektor är en självreplikerande organism. Plasmider och bakteriofager är vanligen använda vektorer i den rekombinanta DNA-tekniken. Dessa ligerade vektorer är kända som rekombinanta DNA-molekyler eftersom de bär både egna och insatta DNA-sekvenser. Rekombinanta vektorer tillsätts till en värdbakterie och tillverkas för att uppta de rekombinanta vektorerna inuti bakteriecellen. Bakterier med rekombinanta vektorer (plasmider) bör odlas i ett odlingsmedium. Under bakteriell multiplikation replikerar bakteriellt DNA, tillsammans med rekombinanta plasmider, sina genomer 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 för att konstruera det genomiska biblioteket hos den organismen. Om en viss organism innehåller intresserade gener är det lätt att detektera det genom det genomiska biblioteket genom hybridisering med användning av molekylära prober (markörer).

Genomiska bibliotek är viktiga för att studera genomisk struktur och funktion, specifika gener, genplacering, genmapping, mutationer, genföljning, identifiering av nya terapeutiska gener etc..

Figur_1: Konstruktion av ett genomiskt bibliotek

Vad är ett cDNA-bibliotek?

Ett cDNA-bibliotek är en samling av komplementära DNA (cDNA) kloner syntetiserade från total mRNA hos en organism. Byggproceduren innefattar olika steg. Rening av totalt mRNA från en organism är det första steget involverade. Isolerat mRNA omvandlas till cDNA-strängar genom en process som kallas omvänt 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. Resultatande dubbelsträngat cDNA omvandlas till mindre fragment med användning av restriktionsendonukleaser och införes i lämpliga vektorer. Dessa konstruerade rekombinanta molekyler tillsättes därefter i en värdorganisme och odlas i ett odlingsmedium för framställning av kloner. Samlingen av kloner innehållande cDNA-fragment av en organism är känd som ett cDNA-bibliotek. Helt skivad mogen mRNA innehåller inte introner och reglerande regioner. Därför är icke-kodande fragment närvarande i cDNA-bibliotek, till skillnad från i ett genomiskt bibliotek.

cDNA-bibliotek är viktiga för analys av kodande regioner, genfunktioner, uttryck av gener etc.

Figur_2: Konstruktion av ett cDNA-bibliotek

Vad är skillnaden mellan cDNA och genomiskt bibliotek?

cDNA vs genomiskt bibliotek
cDNA-biblioteket är en samling av klonerna som bär komplementärt DNA till mRNA av en organism	Genomiskt bibliotek är en samling av klonerna som bär det totala genomiska DNAet av en organism.
Kodning vs icke kodande sekvenser
cDNA-biblioteket innehåller endast de kodande sekvenserna; det innehåller inte introner.	Genomiskt bibliotek består av hela genom-DNA inklusive icke-kodande (introner och reglerande) DNA.
Storlek
cDNA-biblioteket är litet.	Genomiska biblioteket är stort.
Startmaterial
Utgångsmaterial är mRNA	Utgångsmaterialet är DNA.
Inblandning av omvänd transkription.
Omvänd transkription sker i den första cDNA-strängsyntesen.	Omvänd transkription händer inte.

Sammanfattning - cDNA och genomiskt bibliotek

Det genomiska biblioteket representerar en population av kloner som bär den fragmenterade totala genomiska DNA-en hos en organism. cDNA-biblioteket representerar populationen av kloner som bär komplementärt DNA hos total organismens mRNA. 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.

Referens:
1. Haneef, Deena T KochunniJazir. "Skillnad mellan genomiskt och cDNA-bibliotek." Skillnad mellan genomiskt och cDNA-bibliotek. N.p., n.d. Webb. 15 februari 2017
2. Stekel, Dov J., Yoav Git och Francesco Falciani. "Jämförelsen av genuttryck från flera cDNA-bibliotek." Genomforskning. Cold Spring Harbor Laboratory Press, december 2000. Web. 16 februari 2017
3. "Genomiska bibliotekskärmar för gener involverade i n-butanoltolerans i Escherichia coli." Genomiska bibliotekskärmar för gener involverade i n-butanoltolerans i Escherichia coli. N.p., n.d. Webb. 16 februari 2017

Image Courtesy:
1. "Formation av ett cDNA-bibliotek" Av PhD Dre på engelska Wikipedia (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Genomic Library Construction" av Aluquette - eget arbete (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia