Pagrindinis skirtumas – cDNR ir genomo biblioteka
Yra dviejų pagrindinių tipų DNR bibliotekos, kurias mokslininkai sukūrė naudodami genų inžinerijos metodus. Tai yra cDNR biblioteka ir genomo biblioteka. Pagrindinis skirtumas tarp cDNR ir Genominės bibliotekos yra tas, kad cDNR bibliotekoje yra klonuota viso organizmo mRNR papildoma DNR, o genominėje DNR bibliotekoje yra viso organizmo genomo klonuoti fragmentai. Genominė DNR biblioteka yra didesnė nei cDNR biblioteka.
Kas yra genominė biblioteka?
Genominės DNR biblioteka yra klonų, turinčių viso organizmo genominės DNR fragmentus, rinkinys. Jame yra visa to organizmo genominė DNR, įskaitant koduojančias ir nekoduojančias sekas. Genominės bibliotekos konstravimas atliekamas naudojant rekombinantinės DNR technologiją, po kurios seka klonavimas (genų inžinerija). Konstravimas apima skirtingus etapus, kaip parodyta 01 paveiksle. Procesas prasideda genominės DNR išskyrimu. Naudojant tinkamą DNR ekstrahavimo protokolą, visa organizmo genominė DNR turi būti išskirta. Tada restrikcijos endonukleazėmis (DNR pjovimo fermentais) DNR turėtų būti paversta į valdomus dydžius arba į specifinius fragmentus. Fragmentuota DNR turi būti įterpiama į vektorius naudojant DNR ligazes (DNR jungiančius fermentus). Vektorius yra savaime besidauginantis organizmas. Plazmidės ir bakteriofagai dažniausiai naudojami rekombinantinės DNR technologijos vektoriai. Šie liguoti vektoriai yra žinomi kaip rekombinantinės DNR molekulės, nes jie turi ir savo, ir įterptas DNR sekas. Rekombinantiniai vektoriai pridedami prie bakterijos-šeimininkės ir priverčiami įsisavinti rekombinantinius vektorius bakterinės ląstelės viduje. Bakterijos su rekombinantiniais vektoriais (plazmidėmis) turėtų būti auginamos auginimo terpėje. Bakterijų dauginimosi metu bakterijų DNR kartu su rekombinantinėmis plazmidėmis replikuoja savo genomus ir gamina klonus. Šiuose klonuose yra visas š altinio organizmo genomas. Todėl ji vadinama genomo biblioteka. Plazmidės gali būti lengvai atskirtos nuo bakterijų chromosomų DNR, kad būtų sukurta to organizmo genominė biblioteka. Jei tam tikrame organizme yra dominančių genų, jį nesunku aptikti genominėje bibliotekoje hibridizuojant naudojant molekulinius zondus (žymenis).
Genominės bibliotekos yra svarbios tiriant genomo struktūrą ir funkcijas, specifinius genus, genų vietą, genų kartografavimą, mutacijas, genų seką, naujų terapinių genų identifikavimą ir kt.
1 pav.: Genominės bibliotekos kūrimas
Kas yra cDNR biblioteka?
KDNR biblioteka yra komplementarių DNR (cDNR) klonų, susintetintų iš bendros organizmo mRNR, rinkinys. Statybos procesas apima skirtingus etapus. Visas mRNR išvalymas iš organizmo yra pirmasis žingsnis. Išskirta mRNR paverčiama cDNR grandinėmis procesu, vadinamu atvirkštine transkripcija. Atvirkštinę transkripciją palengvina fermentas, vadinamas atvirkštine transkriptaze. Jis naudoja nedidelį 3' pradmenį ir inicijuoja pirmosios cDNR grandinės, komplementarios šabloninei mRNR grandinei, sintezę. Gauta dvigrandė cDNR paverčiama mažesniais fragmentais naudojant restrikcijos endonukleazes ir įterpiama į tinkamus vektorius. Šios sukurtos rekombinantinės molekulės pridedamos prie šeimininko organizmo ir auginamos auginimo terpėje, kad susidarytų klonai. Klonų, kuriuose yra organizmo cDNR fragmentų, kolekcija yra žinoma kaip cDNR biblioteka. Visiškai supjaustytoje subrendusioje mRNR nėra intronų ir reguliavimo sričių. Todėl nekoduojančių fragmentų kDNR bibliotekose nėra, kitaip nei genominėje bibliotekoje.
cDNR bibliotekos yra svarbios analizuojant koduojančius regionus, genų funkcijas, genų ekspresiją ir kt.
Paveikslėlis_2: cDNR bibliotekos kūrimas
Kuo skiriasi cDNR ir genomo biblioteka?
cDNA prieš genominę biblioteką |
|
| cDNR biblioteka yra klonų, turinčių organizmo mRNR komplementarią DNR, rinkinys | Genominė biblioteka yra klonų, kuriuose yra visa organizmo genomo DNR, rinkinys. |
| Kodavimas prieš nekoduojančias sekas | |
| cDNR bibliotekoje yra tik koduojančios sekos; jame nėra intronų. | Genominė biblioteka susideda iš visos genomo DNR, įskaitant nekoduojančią (intronus ir reguliuojančią) DNR. |
| Dydis | |
| cDNR biblioteka nedidelė. | Genominė biblioteka yra didelė. |
| Pradžios medžiaga | |
| Pradinė medžiaga yra mRNR | Pradinė medžiaga yra DNR. |
| Atvirkštinės transkripcijos įtraukimas. | |
| Atvirkštinė transkripcija vyksta pirmosios cDNR grandinės sintezės metu. | Atvirkštinė transkripcija nevyksta. |
Santrauka – cDNR ir genomo biblioteka
Genominė biblioteka yra klonų populiacija, kurioje yra suskaidyta visa organizmo genominė DNR. cDNR biblioteka yra klonų populiacija, kuri turi papildomos DNR nuo bendros organizmo mRNR. cDNR klone yra tik iRNR rastos sekos, o genomo klone yra viso genomo sekos. Tai yra skirtumas tarp cDNR ir genominės bibliotekos.
