Unterschied zwischen cDNA und genomischer DNA

Hauptunterschied - cDNA vs. genomische DNA

Komplementäre DNA (cDNA) und genomische DNA sind zwei Arten von DNA-Molekülen, die in den molekularbiologischen Forschungsexperimenten verwendet werden. Sowohl cDNA als auch genomische DNA bestehen aus DNA-Nukleotiden. cDNA wird durch die reverse Transkription der extrahierten RNA aus Gewebe produziert. Die für die reverse Transkription verwendeten RNA-Typen können Gesamt-RNA, Prä-mRNA, RNA, ribosomale RNA oder tRNA sein. Genomische DNA kann jedoch direkt aus der Zelle isoliert werden. Das Hauptunterschied zwischen cDNA und genomischer DNA ist das cDNA repräsentiert das Transkriptom eines bestimmten Organismus, während genomische DNA das Genom darstellt.

Wichtige Bereiche

1. Was ist cDNA?
     - Definition, Fakten, Rolle
2. Was ist genomische DNA?
     - Definition, Fakten, Rolle
3. Was sind die Ähnlichkeiten zwischen cDNA und genomischer DNA?
     - Überblick über allgemeine Funktionen
4. Was ist der Unterschied zwischen cDNA und genomischer DNA?
     - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Komplementäre DNA (cDNA), Genom, Genomische DNA (gDNA), Reverse Transkription, RNA, Transkriptom

Was ist cDNA?

cDNA (komplementäre DNA) bezieht sich auf die synthetische DNA, deren Basensequenzen zur DNA komplementär sind. Es wird aus der reversen Transkription von RNA-Templates hergestellt. Zur reversen Transkription können Gesamt-RNA, Prä-mRNA, RNA, ribosomale RNA oder tRNA verwendet werden. Reverse Transkriptase ist das Enzym, das die Reaktion zur Herstellung von cDNA aus RNA katalysiert. Die mit PCR verbundene reverse Transkription ist in gezeigt Abbildung 1.

Abbildung 1: Umkehrtranskription gekoppelt mit PCR

cDNA wird hauptsächlich bei der Klonierung von eukaryotischen Genen in den prokaryotischen Genomen verwendet. Exons bestehen aus der kodierenden Region von Proteinen. In Eukaryoten wird der kodierende Bereich durch Introns unterbrochen. Während der Transkription werden sowohl Introns als auch Exons in die Prä-mRNA kodiert. Während der mRNA-Prozessierung werden die Introns jedoch aus der mRNA entfernt, wodurch eine reife mRNA entsteht, indem die Exons zusammengefügt werden. Die Gesamt-mRNA eines Organismus wird als Transkriptom bezeichnet. Prokaryoten fehlen jedoch mRNA-Prozessmechanismen. Daher wird mRNA verwendet, um cDNA zu synthetisieren, die nur für das Protein kodierende Regionen des Genoms enthält. Diese cDNA wird verwendet, um Gene in Prokaryoten zu klonieren. Während der Umwandlung des RNA-Genoms in DNA wird cDNA natürlicherweise in Retroviren produziert.

Was ist genomische DNA?

Genomische DNA (gDNA) bezieht sich auf die Gesamtmenge der chromosomalen DNA im Genom. Die Gesamtmenge der Gene eines bestimmten Organismus wird als sein Genom bezeichnet. Es sind jedoch nicht nur Gene des Genoms aktiv. Die meisten Organismengruppen haben ähnliche Arten von genomischer DNA innerhalb der Gruppe. Das Genom des Organismus wird von der nächsten Generation an die andere weitergegeben. Im Allgemeinen bestehen Genome aus einer großen Anzahl von Basenpaaren. Das menschliche Genom besteht beispielsweise aus etwa 3 Milliarden Basenpaaren. Die Chromosomen des menschlichen Genoms sind in gezeigt Figur 2.

Abbildung 2: Chromosomen des menschlichen Genoms

Die vier Arten von Sequenzen, die in der genomischen DNA gefunden werden, sind proteinkodierende Gene, tandemartig wiederholte Gene, repetitive DNA und Spacer-DNA. Genomische DNA wird in vielen molekularbiologischen Experimenten verwendet. Die Isolierung genomischer DNA ist im Vergleich zur Herstellung von cDNA einfach. Genomische DNA kann als PCR-Matrizen beim Klonen, Sequenzieren, Erstellen von Genombibliotheken, DNA-Fingerprinting, Untersuchen von Genstrukturen und Erkennen von Mutationen / Anomalien verwendet werden.

Ähnlichkeiten zwischen cDNA und genomischer DNA

• cDNA und genomische DNA sind zwei Arten von DNA-Molekülen, die in Forschungsexperimenten in der Molekularbiologie verwendet werden.
• Sowohl cDNA als auch genomische DNA bestehen aus DNA-Nukleotiden.
• Sowohl cDNA als auch genomische DNA bestehen aus einem Zuckerphosphat-Rückgrat.
• Sowohl cDNA als auch genomische DNA sind doppelsträngige Moleküle.
• Sowohl cDNA als auch genomische DNA bestehen aus Exons.

Unterschied zwischen cDNA und genomischer DNA

Definition

cDNA: cDNA ist die synthetische DNA, deren Basensequenzen zu genomischer DNA komplementär sind.

Genomische DNA: Genomische DNA ist die Gesamtmenge der chromosomalen DNA im Genom.

Vertreten

cDNA: cDNA repräsentiert das Transkriptom.

Genomische DNA: DNA repräsentiert das Genom.

Synthetisiert / extrahiert aus

cDNA: cDNA wird aus der reversen Transkription verschiedener RNA-Typen synthetisiert.

Genomische DNA: Genomische DNA kann aus vorhandenen Genomen extrahiert werden.

Inhalt

cDNA: cDNA besteht aus Exons oder kodierenden Regionen.

Genomische DNA: Genomische DNA besteht aus kodierenden und nicht kodierenden Sequenzen eines Organismus.

Menge

cDNA: cDNA enthält einige Basenpaare.

Genomische DNA: Genomische DNA enthält eine große Anzahl von Basenpaaren.

Benutzen

cDNA: cDNA wird zur Herstellung von cDNA-Bibliotheken verwendet.

Genomische DNA: Genomische DNA kann zur Erzeugung genomischer Bibliotheken verwendet werden.

Fazit

cDNA und genomische DNA sind zwei Arten von DNA-Molekülen, die in verschiedenen Arten von Experimenten in der Molekularbiologie verwendet werden. cDNA wird aus RNA synthetisiert und besteht nur aus Exons. Daher stellt es das Transkriptom eines Organismus dar. Genomische DNA kann leicht aus dem Zellkern extrahiert werden. Es besteht sowohl aus kodierenden als auch aus nicht kodierenden Bereichen. Es repräsentiert das Genom eines bestimmten Organismus. Der Hauptunterschied zwischen cDNA und genomischer DNA ist die Art der in jeder Art von DNA-Molekülen vorhandenen DNA.

Referenz:

1. "CDNA (Complementary DNA)". Humane Gene, hier erhältlich.
2. “GDNA - genomische DNA | Advanced Analytical (AATI). ”Advanced Analytical Technologies, Inc. (AATI), erhältlich hier.
3. „Genomische DNA-Isolierung und -Anwendungen“. Scribd, hier erhältlich.

Bildhöflichkeit:

1. "Reverse Transkription-Polymerase-Kettenreaktion" Von Jpark623 - Eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
2. "Vom menschlichen Genom zum Gen" (CC BY 2.0) über Commons Wikimedia