Unterschied zwischen cDNA und genomischer Bibliothek

Schlüsseldifferenz - cDNA vs. Genomic Library
 

Es gibt zwei Haupttypen von DNA-Bibliotheken, die von Wissenschaftlern mithilfe gentechnischer Methoden erstellt wurden. Dies sind die cDNA-Bibliothek und die Genomic-Bibliothek. Das Hauptunterschied zwischen cDNA und genomischer Bibliothek ist das Die cDNA-Bibliothek enthält die klonierte komplementäre DNA der gesamten mRNA eines Organismus, während die genomische DNA-Bibliothek die klonierten Fragmente des gesamten Genoms eines Organismus enthält. Die genomische DNA-Bibliothek ist größer als die cDNA-Bibliothek.

INHALT
1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was ist eine cDNA-Bibliothek?
3. Was ist die Genomische Bibliothek?
4. Vergleich nebeneinander - cDNA gegen Genomic Library
5. Zusammenfassung

Was ist eine Genombibliothek??

Eine genomische DNA-Bibliothek ist eine Sammlung von Klonen, die die Fragmente der gesamten genomischen DNA eines Organismus tragen. Es enthält die gesamte genomische DNA dieses Organismus, einschließlich kodierender und nicht kodierender Sequenzen. Der Aufbau einer Genombibliothek erfolgt durch die rekombinante DNA-Technologie, gefolgt von Klonierung (Gentechnik). Die Konstruktion umfasst verschiedene Schritte, wie in Abbildung 01 gezeigt. Der Prozess beginnt mit der genomischen DNA-Isolierung. Unter Verwendung eines geeigneten DNA-Extraktionsprotokolls sollte die gesamte genomische DNA eines Organismus isoliert werden. Dann sollte die DNA durch Restriktionsendonucleasen (DNA-Cutting-Enzyme) in handhabbare Größen oder in die spezifischen Fragmente umgewandelt werden. Fragmentierte DNA sollte mit Hilfe von DNA-Ligasen (DNA-Enzyme) in Vektoren eingefügt werden. Ein Vektor ist ein sich selbst replizierender Organismus. Plasmide und Bakteriophagen sind häufig verwendete Vektoren in der rekombinanten DNA-Technologie. Diese ligierten Vektoren sind als rekombinante DNA-Moleküle bekannt, da sie sowohl eigene als auch inserierte DNA-Sequenzen tragen. Rekombinante Vektoren werden zu einem Wirtsbakterium hinzugefügt und so hergestellt, dass die rekombinanten Vektoren in die Bakterienzelle aufgenommen werden. Bakterien mit rekombinanten Vektoren (Plasmiden) sollten in einem Kulturmedium gezüchtet werden. Während der bakteriellen Vermehrung replizieren bakterielle DNA zusammen mit rekombinanten Plasmiden ihre Genome und produzieren Klone. Diese Klone enthalten das gesamte Genom des Quellorganismus. Daher wird es eine genomische Bibliothek genannt. Plasmide können leicht von der bakteriellen chromosomalen DNA getrennt werden, um die genomische Bibliothek dieses Organismus aufzubauen. Wenn ein bestimmter Organismus interessierte Gene enthält, kann er leicht durch Hybridisierung mit molekularen Sonden (Markern) in der Genombibliothek nachgewiesen werden..

Genombibliotheken sind wichtig für die Untersuchung der genomischen Struktur und Funktion, spezifischer Gene, Genortung, Genkartierung, Mutationen, Gensequenzierung, Identifizierung neuer therapeutischer Gene usw.

Abbildung_1: Aufbau einer Genombibliothek

Was ist eine cDNA-Bibliothek??

Eine cDNA-Bibliothek ist eine Sammlung von komplementären DNA-Klonen (cDNA-Klonen), die aus Gesamt-mRNA eines Organismus synthetisiert wurden. Die Bauprozedur umfasst verschiedene Schritte. Die Reinigung der Gesamt-mRNA aus einem Organismus ist der erste Schritt. Isolierte mRNA wird durch einen als Reverse Transkription bezeichneten Prozess in cDNA-Stränge umgewandelt. Die reverse Transkription wird durch ein Enzym namens Reverse Transcriptase erleichtert. Es verwendet einen kleinen 3'-Primer und initiiert die Synthese des ersten cDNA-Strangs, der zum Template-mRNA-Strang komplementär ist. Die resultierende doppelsträngige cDNA wird unter Verwendung von Restriktionsendonucleasen in kleinere Fragmente umgewandelt und in geeignete Vektoren inseriert. Diese konstruierten rekombinanten Moleküle werden dann in einen Wirtsorganismus gegeben und in einem Kulturmedium gezüchtet, um Klone herzustellen. Die Sammlung von Klonen, die cDNA-Fragmente eines Organismus enthalten, ist als cDNA-Bibliothek bekannt. Vollständig geschnittene reife mRNA enthält keine Introns und regulatorischen Regionen. Daher sind nichtcodierende Fragmente in cDNA-Bibliotheken im Gegensatz zu einer Genombibliothek nicht vorhanden.

cDNA - Bibliotheken sind wichtig für die Analyse von kodierenden Regionen, Genfunktionen, Genexpression usw..

Abbildung 2: Aufbau einer cDNA-Bibliothek

Was ist der Unterschied zwischen cDNA und Genomic Library??

cDNA gegen genomische Bibliothek
Die cDNA-Bibliothek ist eine Sammlung der Klone, die die komplementäre DNA zur mRNA eines Organismus tragen	Die genomische Bibliothek ist eine Sammlung von Klonen, die die gesamte genomische DNA eines Organismus tragen.
Kodierung versus nicht kodierende Sequenzen
Die cDNA-Bibliothek enthält nur die kodierenden Sequenzen. Es enthält keine Introns.	Die genomische Bibliothek besteht aus der gesamten genomischen DNA einschließlich nicht kodierender (Introns und regulatorischer) DNA.
Größe
Die cDNA-Bibliothek ist klein.	Die genomische Bibliothek ist groß.
Startmaterial
Ausgangsmaterial ist mRNA	Das Ausgangsmaterial ist DNA.
Beteiligung der umgekehrten Transkription.
Die umgekehrte Transkription findet in der ersten cDNA-Strangsynthese statt.	Eine umgekehrte Transkription findet nicht statt.

Zusammenfassung - cDNA und Genomic Library

Die genomische Bibliothek stellt eine Population von Klonen dar, die die fragmentierte gesamte genomische DNA eines Organismus tragen. Die cDNA-Bibliothek repräsentiert die Population von Klonen, die komplementäre DNA der gesamten mRNA eines Organismus tragen. Ein cDNA-Klon enthält nur die in mRNA gefundenen Sequenzen, während der genomische Klon die Sequenzen des gesamten Genoms enthält. Dies ist der Unterschied zwischen cDNA und genomischer Bibliothek.

Referenz:
1. Haneef, Deena T KochunniJazir. "Unterschied zwischen genomischer und cDNA-Bibliothek." Unterschied zwischen genomischer und cDNA-Bibliothek. N.p., n. D. Netz. 15. Februar 2017
2. Stekel, Dov J., Yoav Git und Francesco Falciani. "Der Vergleich der Genexpression aus mehreren cDNA-Bibliotheken." Genome Research. Cold Spring Harbor Laboratory Press, Dezember 2000. Web. 16. Februar 2017
3. „Genomic Library-Screens für Gene, die an der n-Butanol-Toleranz in Escherichia coli beteiligt sind.“ Genomic Library-Screens für Gene, die an der n-Butanol-Toleranz in Escherichia coli beteiligt sind. N.p., n. D. Netz. 16. Februar 2017

Bildhöflichkeit:
1. "Bildung einer cDNA-Bibliothek" Von PhD Dre in der englischsprachigen Wikipedia (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
2. "Genomic Library Construction" Von Aluquette - Eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia