Galvenā atšķirība - cDNS pret genomu bibliotēku
Ir divi galvenie DNS bibliotēku veidi, ko zinātnieki izveidojuši, izmantojot gēnu inženierijas metodes. Tās ir cDNS bibliotēka un genoma bibliotēka. Galvenā atšķirība starp cDNS un genoma bibliotēku ir tāda, ka cDNS bibliotēka satur organisma kopējās mRNS klonētu komplementāro DNS, savukārt genoma DNS bibliotēkā ir visa organisma genoma klonētie fragmenti. Genomiskā DNS bibliotēka ir lielāka nekā cDNS bibliotēka.
Kas ir genoma bibliotēka?
Genomiskā DNS bibliotēka ir klonu kolekcija, kas satur organisma kopējās genoma DNS fragmentus. Tas satur visu šī organisma genoma DNS, ieskaitot kodējošās un nekodējošās sekvences. Genomiskas bibliotēkas izveidi veic ar rekombinantās DNS tehnoloģiju, kam seko klonēšana (ģenētiskā inženierija). Konstrukcijā ir iesaistīti dažādi soļi, kā parādīts 01. attēlā. Process sākas ar genoma DNS izolāciju. Izmantojot piemērotu DNS ekstrakcijas protokolu, ir jāizolē organisma kopējā genoma DNS. Pēc tam DNS jāpārvērš kontrolējamos izmēros vai īpašos fragmentos ar restrikcijas endonukleāzēm (DNS griešanas enzīmiem). Fragmentēta DNS jāievieto vektoros, izmantojot DNS ligazes (DNS savienojošos enzīmus). Vektors ir pašreplicējošs organisms. Plazmīdas un bakteriofāgi ir plaši izmantoti vektori rekombinantās DNS tehnoloģijā. Šie ligētie vektori ir pazīstami kā rekombinantās DNS molekulas, jo tie satur gan savas, gan ievietotās DNS sekvences. Rekombinantos vektorus pievieno saimniekbaktērijai un veic, lai absorbētu rekombinantos vektorus baktēriju šūnā. Baktērijas ar rekombinantiem vektoriem (plazmīdām) jāaudzē barotnē. Baktēriju pavairošanas laikā baktēriju DNS kopā ar rekombinantajām plazmīdām replikē savus genomus un veido klonus. Šie kloni satur visu avota organisma genomu. Tāpēc to sauc par genoma bibliotēku. Plazmīdas var viegli atdalīt no baktēriju hromosomu DNS, lai izveidotu šī organisma genoma bibliotēku. Ja konkrētais organisms satur interesējošos gēnus, to ir viegli noteikt genoma bibliotēkā, veicot hibridizāciju, izmantojot molekulārās zondes (marķierus).
Genomiskās bibliotēkas ir svarīgas, lai pētītu genoma struktūru un funkcijas, specifiskus gēnus, gēnu atrašanās vietu, gēnu kartēšanu, mutācijas, gēnu sekvencēšanu, jaunu terapeitisko gēnu identificēšanu utt.
Attēls_1: genoma bibliotēkas izveide
Kas ir cDNS bibliotēka?
cDNS bibliotēka ir komplementāru DNS (cDNS) klonu kolekcija, kas sintezēta no kopējās organisma mRNS. Būvniecības procedūra ietver dažādas darbības. Pirmais solis ir kopējās mRNS attīrīšana no organisma. Izolētā mRNS tiek pārveidota par cDNS virknēm, izmantojot procesu, ko sauc par reverso transkripciju. Reverso transkripciju veicina enzīms, ko sauc par reverso transkriptāzi. Tas izmanto nelielu 3' praimeri un ierosina pirmās cDNS virknes sintēzi, kas ir komplementāra ar šablona mRNS virkni. Iegūtā divpavedienu cDNS tiek pārveidota mazākos fragmentos, izmantojot restrikcijas endonukleāzes, un ievietota piemērotos vektoros. Šīs konstruētās rekombinantās molekulas pēc tam pievieno saimniekorganismam un audzē barotnē, lai iegūtu klonus. Klonu kolekcija, kas satur organisma cDNS fragmentus, ir pazīstama kā cDNS bibliotēka. Pilnībā sagriezta nobriedusi mRNS nesatur intronus un regulējošos reģionus. Tāpēc atšķirībā no genoma bibliotēkās cDNS bibliotēkās nav nekodētu fragmentu.
cDNS bibliotēkas ir svarīgas kodēšanas reģionu, gēnu funkciju, gēnu ekspresijas utt. analīzei.
Attēls_2: cDNS bibliotēkas izveide
Kāda ir atšķirība starp cDNS un Genomic Library?
cDNS pret genomu bibliotēku |
|
| cDNS bibliotēka ir klonu kolekcija, kas satur organisma mRNS komplementāru DNS | Genomiskā bibliotēka ir klonu kolekcija, kas satur organisma kopējo genoma DNS. |
| Kodēšana pret nekodētām secībām | |
| cDNS bibliotēka satur tikai kodēšanas secības; tajā nav intronu. | Genomiskā bibliotēka sastāv no visa genoma DNS, ieskaitot nekodējošu (intronus un regulējošo) DNS. |
| Izmērs | |
| cDNS bibliotēka ir maza. | Genomiskā bibliotēka ir liela. |
| Sākuma materiāls | |
| Izejas materiāls ir mRNS | Izejmateriāls ir DNS. |
| Reversās transkripcijas iesaistīšana. | |
| Reversā transkripcija notiek pirmajā cDNS virknes sintēzē. | Reversā transkripcija nenotiek. |
Kopsavilkums - cDNS un genoma bibliotēka
Genoma bibliotēka atspoguļo klonu populāciju, kas satur fragmentētu kopējo organisma genoma DNS. cDNS bibliotēka atspoguļo klonu populāciju, kas satur organisma kopējās mRNS komplementāru DNS. cDNS klons satur tikai mRNS atrodamās sekvences, savukārt genoma klons satur visa genoma sekvences. Šī ir atšķirība starp cDNS un genoma bibliotēku.
