Hauptunterschied - cDNA vs Genomic Library
Es gibt zwei Haupttypen von DNA-Bibliotheken, die von Wissenschaftlern unter Verwendung gentechnischer Techniken konstruiert wurden. Dies sind die cDNA-Bibliothek und die genomische Bibliothek. Der Hauptunterschied zwischen cDNA und genomischer Bibliothek besteht darin, dass die cDNA-Bibliothek die klonierte komplementäre DNA der gesamten mRNA eines Organismus enthält, 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. Überblick und Hauptunterschied
2. Was ist eine cDNA-Bibliothek
? 3. Was ist eine genomische Bibliothek?
4. Vergleich nebeneinander - cDNA vs. genomische Bibliothek
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 codierender und nicht codierender Sequenzen. Der Aufbau einer genomischen Bibliothek erfolgt durch die rekombinante DNA-Technologie, gefolgt von Klonierung (Gentechnik). Die Konstruktion umfasst verschiedene Schritte, wie in Abbildung 01 dargestellt. 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 Restriktionsendonukleasen (DNA-Schneideenzyme) in handhabbare Größen oder in spezifische Fragmente umgewandelt werden. Fragmentierte DNA sollte unter Verwendung von DNA-Ligasen (DNA-Verbindungsenzyme) in Vektoren inseriert 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 gegeben und dazu gebracht, die rekombinanten Vektoren innerhalb der Bakterienzelle aufzunehmen. Bakterien mit rekombinanten Vektoren (Plasmiden) sollten in einem Kulturmedium gezüchtet werden. Während der bakteriellen Vermehrung repliziert bakterielle DNA zusammen mit rekombinanten Plasmiden ihre Genome und produziert 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,es ist leicht, es in der genomischen Bibliothek durch Hybridisierung unter Verwendung molekularer Sonden (Marker) nachzuweisen.
Genombibliotheken sind wichtig, um die Genomstruktur und -funktion, spezifische Gene, den Genort, die Genkartierung, Mutationen, die Gensequenzierung, die Identifizierung neuer therapeutischer Gene usw. zu untersuchen.
Abbildung 1: Aufbau einer genomischen Bibliothek
Was ist eine cDNA-Bibliothek?
Eine cDNA-Bibliothek ist eine Sammlung von komplementären DNA (cDNA) -Klonen, die aus der Gesamt-mRNA eines Organismus synthetisiert wurden. Das Konstruktionsverfahren umfasst verschiedene Schritte. Die Reinigung der gesamten 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 erleichtert, das als reverse Transkriptase bezeichnet wird. 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 Restriktionsendonukleasen 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. Voll geschnittene reife mRNA enthält keine Introns und regulatorischen Regionen. Daher sind nicht-kodierende Fragmente in cDNA-Bibliotheken im Gegensatz zu einer genomischen Bibliothek nicht vorhanden.
cDNA-Bibliotheken sind wichtig für die Analyse von kodierenden Regionen, Genfunktionen, Expression von Genen usw.
Abbildung_2: Aufbau einer cDNA-Bibliothek
Was ist der Unterschied zwischen cDNA und Genomic Library?
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cDNA vs Genomic Library |
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| Die cDNA-Bibliothek ist eine Sammlung von Klonen, die die komplementäre DNA zur mRNA eines Organismus tragen | Die Genombibliothek ist eine Sammlung von Klonen, die die gesamte genomische DNA eines Organismus tragen. |
| Codierung vs nichtcodierende Sequenzen | |
| Die cDNA-Bibliothek enthält nur die codierenden Sequenzen. Es enthält keine Introns. | Die Genombibliothek besteht aus der gesamten genomischen DNA einschließlich nichtkodierender (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 reversen Transkription. | |
| Die reverse Transkription erfolgt bei der ersten cDNA-Strangsynthese. | Reverse Transkription findet nicht statt. |
Zusammenfassung - cDNA und Genomic Library
Die genomische Bibliothek repräsentiert eine Population von Klonen, die die fragmentierte genomische Gesamt-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.
