Kluczowa różnica między DNA a cDNA polega na tym, że DNA zawiera zarówno eksony, jak i introny, podczas gdy cDNA zawiera tylko egzony.
DNA i cDNA to dwa rodzaje kwasów nukleinowych, które składają się z dezoksyrybonukleotydów. DNA jest jedną z najważniejszych makrocząsteczek żywych organizmów tworzących genom. Genom zawiera ogólną informację genetyczną organizmu. Składa się z różnych typów sekwencji, w tym eksonów, które są sekwencjami kodującymi i intronów, które są sekwencjami niekodującymi. Z drugiej strony cDNA lub komplementarne DNA to kolejna forma DNA, sztucznie syntetyzowana z cząsteczek mRNA przez naukowców. Ponieważ cDNA pochodzi z matryc mRNA, nie zawiera niekodujących sekwencji ani intronów.
Co to jest DNA?
Kwas dezoksyrybonukleinowy lub DNA służy jako materiał genetyczny wielu żywych organizmów, w tym bakterii. Informacja genetyczna znajduje się w cząsteczkach DNA w postaci sekwencji nukleotydowych i genów. Podczas rozmnażania rodzicielskie DNA przekazuje potomstwu za pośrednictwem gamet. Strukturalnie DNA jest makrocząsteczką złożoną z monomerów dezoksyrybonukleotydów. Deoksyrybonukleotyd ma trzy składniki; cukier dezoksyrybozowy, zasada azotowa (adenina, guanina, cytozyna i tymina) oraz grupa fosforanowa. Ponadto cząsteczki DNA istnieją jako podwójna helisa zbudowana z dwóch komplementarnych nici DNA połączonych wiązaniami wodorowymi między komplementarnymi zasadami azotowymi. W związku z tym istnieją dwa wiązania wodorowe między adeniną i tyminą, a trzy wiązania wodorowe między cytozyną i guaniną.
Rysunek 01: DNA
W helisie DNA cząsteczki fosforanowe i cukrowe znajdują się na zewnątrz helisy, podczas gdy zasady pozostają we wnętrzu helisy. Dwie nici DNA biegną w przeciwnych kierunkach. Co więcej, cząsteczki DNA ściśle wiążą się z białkami histonowymi i tworzą u eukariontów struktury przypominające nić zwane chromosomami. Ważną właściwością DNA jest samoreplikacja, co oznacza, że może się replikować lub tworzyć swoje kopie. Odgrywa również ważną rolę w syntezie białek organizmów żywych.
Co to jest cDNA?
cDNA oznacza komplementarne DNA. Jest to forma DNA syntetyzowanego sztucznie przez informacyjny RNA (mRNA), który służy jako matryca w obecności enzymu odwrotnej transkryptazy. U większości eukariontów genomowy DNA zawiera wiele genów złożonych z eksonów i intronów. Egzony to sekwencje kodujące, podczas gdy introny tworzą niekodującą część genomu. Ogólnie rzecz biorąc, podczas ekspresji genu sensowna sekwencja DNA transkrybuje się na sekwencję mRNA przed wytworzeniem białka. Podczas tworzenia dojrzałego mRNA mechanizm splicingu usuwa wszystkie sekwencje intronów. Dlatego dojrzałe mRNA nie zawiera intronów ani niekodujących sekwencji.
Co więcej, mRNA komórek eukariotycznych może być ekstrahowany i oczyszczany w celu wytworzenia cDNA. Enzym; odwrotna transkryptaza katalizuje syntezę cDNA z oczyszczonego eukariotycznego mRNA. Po skonstruowaniu cDNA z mRNA, można je następnie sklonować do komórki bakteryjnej w celu stworzenia bibliotek cDNA lub wykorzystać do przeprowadzenia badań ekspresji heterologicznej.
Rysunek 02: cDNA
CDNA ma zwykle dużą wartość w klonowaniu genów eukariotycznych u prokariotów. Ponieważ prokariota nie zawierają intronów, nie są w stanie wyciąć intronów z eukariotycznego DNA i wytworzyć funkcjonalnego mRNA. Dlatego przed sklonowaniem całych genów eukariotycznych do prokariontów konieczne jest usunięcie intronów i utworzenie cDNA z mRNA i sklonowanie do prokariontów.
Jakie są podobieństwa między DNA a cDNA?
- DNA i cDNA to dwie formy kwasów nukleinowych.
- Oba zawierają monomery deoksyrybonukleotydowe.
- Ponadto oba posiadają sekwencje kodujące geny.
Jaka jest różnica między DNA a cDNA?
DNA jest naturalną formą kwasu nukleinowego, podczas gdy cDNA jest sztucznie skonstruowaną formą kwasu nukleinowego. Dlatego jest to jedna różnica między DNA a cDNA. Co więcej, DNA reprezentuje genom wielu żywych organizmów. Składa się z sekwencji kodującej i niekodującej. Jednak podczas tworzenia mRNA wszystkie sekwencje intronowe są wycinane, ponieważ nie są one ważne dla tworzenia białek. Stąd sekwencje mRNA nie zawierają intronów. Te sekwencje mRNA działają jako matryce podczas syntezy cDNA. Stąd cDNA nie zawiera intronów. W związku z tym DNA zawiera introny, ale cDNA nie zawiera intronów. Możemy to powiedzieć jako kluczową różnicę między DNA a cDNA.
Ponadto, ponieważ cDNA zawiera tylko egzony, cDNA są znacznie krótsze niż DNA. DNA zawiera kilka intronów, które obejmują tysiące par zasad. Jest to więc również różnica między DNA a cDNA. Co więcej, DNA naturalnie występuje jako dwuniciowa helisa, podczas gdy cDNA występuje jako sekwencje jednoniciowe. Polimeraza DNA to enzym, który katalizuje syntezę lub replikację DNA, podczas gdy odwrotna transkryptaza jest enzymem katalizującym syntezę cDNA w laboratorium.
Poniższa infografika na temat różnicy między DNA a cDNA zawiera więcej szczegółów na temat tych różnic.
Podsumowanie – DNA kontra cDNA
DNA to ważny polimer, który tworzy nasz genom. Z drugiej strony cDNA jest inną formą DNA, która jest ważna do tworzenia bibliotek cDNA i wytwarzania białek, które prawie nie ulegają ekspresji. mRNA służy do tworzenia cDNA. Stąd cDNA nie zawiera intronów. Ale DNA zawiera introny. Jest to więc kluczowa różnica między DNA a cDNA. DNA jest przydatne do konstruowania bibliotek genomowego DNA, podczas gdy cDNA jest przydatne do konstruowania bibliotek cDNA. Ponieważ cDNA nie zawiera intronów, cDNA jest krótszy niż DNA. Co najważniejsze, DNA jest dwuniciowy, podczas gdy cDNA jest jednoniciowy. To podsumowuje różnicę między DNA a cDNA.
