Forskel mellem DNA og cDNA

Det vigtigste forskel mellem DNA og cDNA er, at DNA indeholder både eksoner og introner, mens cDNA kun indeholder eksoner.

DNA og cDNA er to typer nukleinsyrer, der består af deoxyribonukleotider. DNA er en af ​​de vigtigste makromolekyler af levende organismer, der fremstiller genomet. Genomet indeholder den samlede genetiske information om en organisme. Det udgør forskellige typer sekvenser, herunder eksoner, der koder for sekvenser og introner, der er ikke-kodende sekvenser. På den anden side er cDNA eller komplementært DNA en anden form for DNA, der kunstigt syntetiseres fra mRNA-molekyler af forskerne. Da cDNA stammer fra mRNA-skabeloner, indeholder det ikke ikke-kodende sekvenser eller introner.

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er DNA
3. Hvad er cDNA
4. Ligheder mellem DNA og cDNA
5. Sammenligning side ved side - DNA vs cDNA i tabelform
6. Resume

Hvad er DNA?

Deoxyribonukleinsyre eller DNA fungerer som det genetiske materiale for mange levende organismer, herunder bakterier. Den genetiske information findes i DNA-molekylerne i form af nukleotidsekvenser og gener. Under reproduktionen overføres forældres DNA til afkomgenerationen via gameter. Strukturelt er DNA et makromolekyle sammensat af monomerer af deoxyribonukleotider. Deoxyribonucleotide har tre komponenter; deoxyribosesukker, en nitrogenholdig base (adenin, guanin, cytosin og thymin) og en phosphatgruppe. Derudover findes DNA-molekyler som dobbelt helix fremstillet af to komplementære DNA-strenge, der er forbundet med brintbindinger mellem komplementære nitrogenholdige baser. Følgelig er der to hydrogenbindinger mellem adenin og thymin, mens der er tre hydrogenbindinger mellem cytosin og guanin.

Figur 01: DNA

I DNA-helixen finder phosphat- og sukkerdele uden for helixen, mens baserne forbliver i det indre af helixen. To DNA-tråde løber i modsatte retninger. Endvidere spole DNA-molekyler tæt sammen med histonproteiner og fremstiller en trådlignende strukturer kaldet kromosomer i eukaryoter. En vigtig egenskab ved DNA er, at det er selvreplikerende, hvilket betyder, at det kan kopiere eller lave kopier af sig selv. Det har også en vigtig rolle i proteinsyntese af levende organismer.

Hvad er cDNA?

cDNA står for komplementært DNA. Det er en form for DNA syntetiseret kunstigt af messenger RNA (mRNA), der tjener som en skabelon i nærvær af omvendt transkriptaseenzym. I de fleste eukaryoter indeholder genomisk DNA mange gener sammensat af eksoner og introner. Eksoner er de kodende sekvenser, mens introner udgør den ikke-kodende del af genomet. Under genekspression transkriberes sansens DNA-sekvens generelt til en mRNA-sekvens, før der produceres et protein. Når man fremstiller et modent mRNA, fjerner en splejsningsmekanisme alle intronsekvenserne. Derfor indeholder modent mRNA ikke introner eller de ikke-kodende sekvenser.

Derudover kan mRNA fra eukaryote celler ekstraheres og oprenses for at fremstille cDNA. Enzymet; revers transkriptase katalyserer syntesen af ​​cDNA fra disse oprensede eukaryotiske mRNA. Efter konstruktion af cDNA fra mRNA kan de derefter klones ind i en bakteriecelle for at fremstille cDNA-biblioteker eller kan bruges til at udføre heterologe ekspressionsundersøgelser.

Figur 02: cDNA

Normalt har cDNA en stor værdi i kloning af eukaryote gener i prokaryoter. Da prokaryoter ikke indeholder introner, er de ikke i stand til at skære introner fra eukaryot DNA og fremstille funktionelt mRNA. Før kloning af hele eukaryote gener til prokaryoter er det derfor nødvendigt at fjerne introner og fremstille cDNA fra mRNA og klone til prokaryoter..

Hvad er ligheden mellem DNA og cDNA?

• DNA og cDNA er to former for nukleinsyrer.
• Begge indeholder deoxyribonukleotidmonomerer.
• Begge har også kodende sekvenser af gener.

Hvad er forskellen mellem DNA og cDNA?

DNA er en naturlig form for nukleinsyre, mens cDNA er en kunstigt konstrueret form for nukleinsyre. Derfor er dette en forskel mellem DNA og cDNA. Derudover repræsenterer DNA genomet til mange levende organismer. Det komponerer de kodende og ikke-kodende sekvenser. Når man fremstiller mRNA, skæres alle intronsekvenser imidlertid ud, da de ikke er vigtige for dannelsen af ​​proteiner. Derfor indeholder mRNA-sekvenser ikke introner. Disse mRNA-sekvenser fungerer som skabeloner, når de syntetiserer cDNA. Derfor indeholder cDNA ikke introner. Følgelig indeholder DNA introner, men cDNA indeholder ikke introner. Vi kan sige dette som den vigtigste forskel mellem DNA og cDNA.

Eftersom cDNA kun indeholder exoner, er cDNA'er meget kortere end DNA. DNA indeholder nogle introner, der spænder over tusinder af basepar. Så dette er også en forskel mellem DNA og cDNA. Derudover forekommer DNA naturligt som dobbeltstrenget helix, mens cDNA forekommer som enkeltstrengede sekvenser. DNA-polymerase er det enzym, der katalyserer DNA-syntese eller replikationen, mens revers transkriptase er det enzym, der katalyserer cDNA-syntese i laboratoriet.

Nedenstående infografisk over forskellen mellem DNA og cDNA giver flere detaljer om disse forskelle.

Resume - DNA vs cDNA

DNA er en vigtig polymer, der gør vores genom. På den anden side er cDNA en anden form for DNA, der er vigtig for at fremstille cDNA-biblioteker og producere proteiner, der næppe er udtryk. mRNA bruges til at fremstille cDNA. Derfor indeholder cDNA ikke introner. Men DNA indeholder introner. Således er det den vigtigste forskel mellem DNA og cDNA. DNA er nyttigt til konstruktion af genomiske DNA-biblioteker, medens cDNA er nyttigt til konstruktion af cDNA-biblioteker. Da cDNA ikke indeholder introner, er cDNA kortere end DNA. Vigtigst er, at DNA er dobbeltstrenget, mens cDNA er enkeltstrenget. Dette opsummerer forskellen mellem DNA og cDNA.

Reference:

1. "Komplementært DNA." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 7. december 2018. Tilgængelig her
2. “Hvad er DNA? - Genetik hjemmehenvisning - NIH. ” U.S. National Library of Medicine, National Institutes of Health. Tilgængelig her  

Billede høflighed:

1. ”Eukaryote DNA-en” Af Magnus Manske, Dietzel65, LadyofHats, Radio89 (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia  
2. ”Dannelse af et cDNA-bibliotek” Af PhD Dre (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia