Ključna razlika – cDNK vs Genomska biblioteka
Postoje dvije glavne vrste DNK biblioteka koje su konstruirali naučnici koristeći tehnike genetskog inženjeringa. To su cDNK biblioteka i Genomska biblioteka. Ključna razlika između cDNK i Genomske biblioteke je u tome što biblioteka cDNK sadrži kloniranu komplementarnu DNK ukupne mRNA organizma, dok biblioteka genomske DNK sadrži klonirane fragmente cijelog genoma organizma. Biblioteka genomske DNK je veća od biblioteke cDNK.
Šta je genomska biblioteka?
Biblioteka genomske DNK je zbirka klonova koji nose fragmente ukupne genomske DNK organizma. Sadrži cjelokupnu genomsku DNK tog organizma, uključujući kodirajuće i nekodirajuće sekvence. Konstrukcija genomske biblioteke se izvodi tehnologijom rekombinantne DNK nakon čega slijedi kloniranje (genetski inženjering). Postoje različiti koraci koji su uključeni u konstrukciju kao što je prikazano na slici 01. Proces počinje izolacijom genomske DNK. Koristeći odgovarajući protokol za ekstrakciju DNK, ukupnu genomsku DNK organizma treba izolovati. Zatim DNK treba da se konvertuje u veličine kojima se može upravljati ili u specifične fragmente restrikcijskim endonukleazama (enzimi za rezanje DNK). Fragmentiranu DNK treba ubaciti u vektore koristeći DNK ligaze (enzimi za spajanje DNK). Vektor je organizam koji se samoreplicira. Plazmidi i bakteriofagi su najčešće korišteni vektori u tehnologiji rekombinantne DNK. Ovi vezani vektori su poznati kao rekombinantni DNK molekuli jer nose i vlastite i umetnute DNK sekvence. Rekombinantni vektori se dodaju bakteriji domaćina i stvaraju da usvoje rekombinantne vektore unutar bakterijske ćelije. Bakterije sa rekombinantnim vektorima (plazmidima) treba da se uzgajaju u medijumu za kulturu. Tokom razmnožavanja bakterija, bakterijska DNK, zajedno sa rekombinantnim plazmidima, replicira njihove genome i proizvodi klonove. Ovi klonovi sadrže cijeli genom izvornog organizma. Stoga se naziva genomska biblioteka. Plazmidi se lako mogu odvojiti od bakterijske hromozomske DNK da bi se konstruisala genomska biblioteka tog organizma. Ako određeni organizam sadrži zainteresirane gene, lako ga je otkriti u genomskoj biblioteci hibridizacijom pomoću molekularnih sondi (markera).
Genomske biblioteke su važne za proučavanje genomske strukture i funkcije, specifičnih gena, lokacije gena, mapiranja gena, mutacija, sekvenciranja gena, identifikacije novih terapijskih gena itd.
Slika_1: Izgradnja genomske biblioteke
Šta je cDNK biblioteka?
Biblioteka cDNK je zbirka komplementarnih DNK (cDNK) klonova sintetiziranih iz ukupne mRNA organizma. Procedura izgradnje uključuje različite korake. Pročišćavanje ukupne mRNA iz organizma je prvi korak. Izolovana mRNA se pretvara u cDNK lance procesom koji se naziva reverzna transkripcija. Reverzna transkripcija je olakšana enzimom koji se zove reverzna transkriptaza. Koristi mali prajmer od 3’ i inicira sintezu prvog cDNK lanca komplementarnog šablonskom lancu mRNA. Rezultirajuća dvolančana cDNK se konvertuje u manje fragmente pomoću restrikcijskih endonukleaza i ubacuje u odgovarajuće vektore. Ove konstruirane rekombinantne molekule se zatim dodaju u organizam domaćina i uzgajaju u mediju kulture da bi se proizveli klonovi. Kolekcija klonova koja sadrži cDNK fragmente organizma poznata je kao biblioteka cDNK. Potpuno isečena zrela mRNA ne sadrži introne i regulatorne regije. Stoga nekodirajući fragmenti nisu prisutni u cDNK bibliotekama za razliku od genomske biblioteke.
cDNK biblioteke su važne za analizu kodirajućih regija, funkcija gena, ekspresije gena itd.
Slika_2: Izgradnja cDNK biblioteke
Koja je razlika između cDNK i Genomske biblioteke?
cDNA vs Genomic Library |
|
| cDNK biblioteka je zbirka klonova koji nose komplementarnu DNK mRNA organizma | Genomska biblioteka je zbirka klonova koji nose ukupnu genomsku DNK nekog organizma. |
| Kodiranje vs nekodirajuće sekvence | |
| cDNA biblioteka sadrži samo kodirajuće sekvence; ne sadrži introne. | Genomska biblioteka se sastoji od cjelokupne genomske DNK uključujući nekodirajuću (introne i regulatornu) DNK. |
| Veličina | |
| cDNA biblioteka je mala. | Genomska biblioteka je velika. |
| Početni materijal | |
| Početni materijal je mRNA | Početni materijal je DNK. |
| Uključenost obrnute transkripcije. | |
| Reverzna transkripcija se dešava u prvoj sintezi cDNK lanca. | Obrnuta transkripcija se ne dešava. |
Sažetak – cDNK i Genomska biblioteka
Genomska biblioteka predstavlja populaciju klonova koji nose fragmentiranu ukupnu genomsku DNK nekog organizma. cDNK biblioteka predstavlja populaciju klonova koji nose komplementarnu DNK ukupne mRNA organizma. CDNA klon sadrži samo sekvence koje se nalaze u mRNA, dok genomski klon sadrži sekvence cijelog genoma. Ovo je razlika između cDNK i genomske biblioteke.
