Skillnad mellan DNA och cDNA

Huvudskillnad - DNA vs cDNA

DNA och cDNA är två typer av nukleinsyror. DNA: n är det genetiska materialet hos de flesta av organismerna. Det är anordnat inuti kärnan i eukaryoter. I prokaryoter är DNA närvarande i cytoplasman. Under transkriptionen produceras messenger-RNA från DNA-sekvenserna. Detta mRNA är omvänd transkriberat av omvänt transkriptasenzym till komplementärt DNA eller cDNA. De huvudskillnad mellan DNA och cDNA är det DNA består av både kodande och icke-kodande sekvenser, medan cDNA endast innehåller de kodande sekvenserna. De kodande sekvenserna är exonerna hos en gen som kodar för ett funktionellt protein. De icke-kodande sekvenserna är de återstående DNA-sekvenserna av genomet. Några av de icke-kodande sekvenserna kodar för det icke-kodande RNA, såsom överförings-RNA och ribosomalt RNA. Några av de icke-kodande sekvenserna innefattar reglerande element, vilka är involverade i reglering av genuttrycket.

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är DNA
      - Definition, egenskaper, funktion
2. Vad är cDNA
      - Definition, Egenskaper, Syntes, Användning
3. Vad är likheterna mellan DNA och cDNA
      - Översikt över gemensamma funktioner
4. Vad är skillnaden mellan DNA och cDNA
      - Jämförelse av viktiga skillnader

Nyckelord: Kodningssekvenser, komplementärt DNA (cDNA), deoxiribonukleinsyra (DNA), DNA-nukleotider, DNA-replikation, Messenger RNA (mRNA), icke-kodande sekvenser, omvänd transkription

Vad är DNA

DNA (deoxiribonukleinsyra) är en typ av nukleinsyra som fungerar som det arveliga materialet hos de flesta organismer. DNA finns huvudsakligen i kärnan i eukaryoter. En liten mängd DNA finns också inom organeller som mitokondrier och kloroplast. De fyra kvävebaserna, adenin (A), guanin (G), cytosin (C) och tymin (T) är involverade i lagring av den genetiska informationen på DNA. Varje kvävebas baseras på en deoxiribosockergrupp, vilken i sig är bunden till en fosfatgrupp. Detta utgör de grundläggande byggstenarna i DNA, som kallas nukleotider.

Figur 1: DNA-dubbel-helix

En organisms totala DNA kallas genomet av den organismen. Människor innehåller 3 miljarder nukleotider i genomet. Dessa nukleotider är anordnade i två strängar som är komplementära till varandra. Adeninbaserna av en sträng bildar vätebindningar med tyminbaserna i den andra strängen. På samma sätt bildar cytosinbaserna vätebindningar med guaninbaserna. Denna process kallas komplementär basparning, och detta bildar en dubbelsträngad struktur av DNA. DNA-dubbelsträngen bildar en dubbel-helixstruktur. DNA-dubbelspiralerna är ordnade i kromosomer och tätt packade inuti kärnan. DNA-molekyler kan självreplikera för att göra nya kopior av DNA från befintliga kopior. Strukturen hos DNA-dubbel-helixen visas i Figur 1. 

Vad är cDNA

CDNA (komplementärt DNA) hänvisar till det enkelsträngade DNA som produceras från den omvända transkriptionen av messenger RNA-mallar. Omvänd transkription katalyseras av enzymet, omvänt transkriptas. cDNA produceras också i retrovirus under omvandlingen av RNA-genomet i DNA. cDNA används huvudsakligen vid kloning av eukaryota gener i prokaryoter. Eukaryotiska gener innehåller introner mellan exoner som kodar för proteiner. Under transkription kodas både introner och exoner i Messenger RNA (mRNA). Men intronerna avlägsnas från mRNA för att producera ett moget mRNA genom att splica exonerna tillsammans. Den totala mRNA för en organism kallas transkriptomen. Detta mRNA kan användas för framställning av cDNA, innehållande endast de proteinkodande regionerna av genomet.

Figur 2: Omvänd transkription och PCR

Syntesen av cDNA från DNA reducerar antalet baspar som ska hanteras under ett experiment. Denna cDNA klonas sedan i vektorer, som kan bära främmande DNA i andra prokaryota eller eukaryota organismer. Bakterier, liksom unicellulära svampar, transformeras med eukaryota gener. Omvänd transkription kopplad till en PCR visas i figur 2. 

Likheter mellan DNA och cDNA

• DNA och cDNA består av DNA-nukleotider.
• Både DNA och cDNA består av de fyra kvävebaserna, A, G, C och T.
• Både DNA och cDNA består av deoxiribosocker.
• Både DNA och cDNA innehåller en sockerfosfatskelett.
• Både DNA och cDNA är sammansatta av kodande regioner.

Skillnad mellan DNA och cDNA

Definition

DNA: DNA hänför sig till en typ av nukleinsyra bestående av en dubbel-helix, vilken hålls av vätebindningarna mellan purinerna och pyrimidinerna i de två kedjorna.

cDNA: cDNA avser DNA som syntetiseras med användning av messenger-RNA som mall. 

namn

DNA: DNA hänför sig till deoxiribonukleinsyra.

cDNA: cDNA avser komplementärt DNA.

syntetiseras från

DNA: DNA syntetiseras från de befintliga genomerna.

cDNA: cDNA syntetiseras från det cytosoliska mRNA.

Syntes av

DNA: DNA syntetiseras under DNA-replikation genom verkan av enzymet DNA-polymeras.

cDNA: cDNA syntetiseras under omvänd transkription genom verkan av enzymet omvänd transkriptas.

Enkel / dubbel-strängat

DNA: DNA är dubbelsträngat i naturen.

cDNA: cDNA är enkelsträngad.

Bestå av

DNA: DNA består av både en kodande och icke-kodande sekvens av en organism.

cDNA: cDNA består endast av de kodande regionerna eller exonerna.

Kallas som

DNA: Den totala DNA hos en organism kallas genomet.

cDNA: Den totala cDNA för en organism kallas transkriptomen.

Kvantitet

DNA: DNA innehåller ett stort antal baspar.

cDNA: cDNA innehåller några baspar jämfört med DNA.

Använda sig av

DNA: DNA kan användas för att producera genomiska bibliotek.

cDNA: cDNA kan användas för framställning av cDNA-bibliotek.

Slutsats

DNA och cDNA är två former av nukleinsyror som i stor utsträckning används i molekylärbiologiska tekniker. Både DNA och RNA består av DNA-nukleotider. DNA är den vanligaste nukleinsyran som finns i genomerna. Den består av en dubbel-helixstruktur. Det nya DNA syntetiseras från det existerande DNA under DNA-replikation av enzymet, DNA-polymeras. cDNA består av en enkelsträngad DNA-molekyl. Det syntetiseras från mRNA-molekyler i en process som kallas omvänd transkription av enzymet omvänd transkriptas. DNA innehåller både kodning och de icke-kodande regionerna av genomet. Men, cDNA innehåller bara kodande regioner eller exoner. Huvudskillnaden mellan DNA och cDNA är sammansättningen av varje typ av nukleinsyra.

Referens:

1. "Vad är DNA? - Genetics Home Reference. "U.S. National Library of Medicine, National Institute of Health, tillgänglig här. Åtkomst 22 aug 2017.
2. "CDNA (kompletterande DNA)." Mänskliga gener, tillgängliga här. Åtkomst 22 aug 2017.

Image Courtesy:

1. "DNA-dubbelhelix (13081113544)" Genom Genomics Education Program - DNA-dubbelhelix (CC BY 2.0) via Commons Wikimedia
2. "Omvänd transkriptionspolymeras kedjereaktion" Av Jpark623 - Egent arbete (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia