ההבדל העיקרי - DNA לעומת cDNA

DNA ו- cDNA הם שני סוגים של חומצות גרעין. ה- DNA הוא החומר הגנטי של רוב האורגניזמים. הוא מסודר בתוך הגרעין באיקריוטים. בפרוקריוטים קיים DNA בציטופלזמה. במהלך התעתיק, RNA שליח מיוצר מרצפי ה- DNA. MRNA זה מתועתק לאחור על ידי האנזים של טרנסקריפטאז הפוך ל- DNA או cDNA משלימים. ה ההבדל העיקרי בין DNA ל- cDNA זה DNA מורכב מרצפים מקודדים ומלא קידוד ואילו cDNA מכיל רק את רצפי הקידוד. רצפי הקידוד הם אקסונים של גן, המקודד לחלבון פונקציונלי. הרצפים הלא מקודדים הם רצפי ה- DNA הנותרים של הגנום. חלק מהרצפים הלא מקודדים מקודדים ל- RNA הלא מקודד כגון RNA העברה ו- RNA ריבוזומלי. חלק מהרצפים הלא מקודדים כוללים אלמנטים רגולטוריים, המעורבים בוויסות ביטוי הגנים.

אזורי מפתח מכוסים

1. מהו DNA - הגדרה, מאפיינים, פונקציה 2. מהו cDNA - הגדרה, מאפיינים, סינתזה, שימוש 3. מה הדמיון בין DNA ל- cDNA - מתווה של תכונות נפוצות 4. מה ההבדל בין DNA ל- cDNA - השוואה בין הבדלים מרכזיים

מונחי מפתח: רצפי קידוד, DNA משלים (cDNA), חומצה Deoxyribonucleic (DNA), DNA נוקלאוטידים, שכפול DNA, RNA Messenger (mRNA), רצפים ללא קידוד, תמלול הפוך

מהו DNA

DNA (חומצה deoxyribonucleic) הוא סוג של חומצת גרעין המשמשת כחומר תורשתי של רוב האורגניזמים. DNA נמצא בעיקר בגרעין האאוקריוטים. כמות קטנה של DNA מצויה גם בתוך אברונים כמו מיטוכונדריה וכלורופלסט. ארבעת הבסיסים החנקניים, אדנין (A), גוואנין (G), ציטוזין (C) ותמין (T) מעורבים באחסון המידע הגנטי על ה- DNA. כל בסיס חנקני מחובר לקבוצת סוכר deoxyribose, שהיא עצמה מחוברת לקבוצת פוספט. זה יוצר את אבני הבניין הבסיסיות של ה- DNA, הנקראות נוקלאוטידים.

איור 1: סליל כפול DNA

הדנ"א הכולל של אורגניזם נקרא הגנום של אותו אורגניזם. בני אדם מכילים 3 מיליארד נוקלאוטידים בגנום. נוקלאוטידים אלה מסודרים בשני גדילים המשלימים זה את זה. בסיסי האדנין של גדיל אחד יוצרים קשרי מימן עם בסיסי התימין של הגדיל השני. באופן דומה, בסיסי הציטוזין יוצרים קשרי מימן עם בסיסי הגואנין. תהליך זה נקרא זיווג בסיס משלים, וזה יוצר מבנה דו-גדילי של DNA. גדיל ה- DNA הכפול יוצר מבנה סליל כפול. הסלילים הכפולים של ה- DNA מסודרים בכרומוזומים והם ארוזים היטב בתוך הגרעין. מולקולות ה- DNA מסוגלות לשכפל את עצמן ליצור עותקים חדשים של ה- DNA מההעתקים הקיימים. מבנה הסליל הכפול של ה- DNA מוצג באיור 1.

מהו cDNA

ה- cDNA (DNA משלים) מתייחס ל- DNA החד גדילי המופק מתמלול הפוך של תבניות RNA שליח. שעתוק הפוך מזרז על ידי האנזים, טרנסקריפטאז הפוך. cDNA מיוצר גם ברטרו -וירוסים במהלך המרת גנום ה- RNA ל- DNA. cDNA משמש בעיקר בשיבוט גנים אוקריוטים בפרוקריוטים. גנים אוקריוטים מכילים אינטרונים בין האקסונים, המקודדים לחלבונים. במהלך השעתוק, האינטרונים והאקסונים מקודדים ל- RNA שליח (mRNA). אבל האינטרונים מוסרים מ- mRNA כדי לייצר mRNA בוגר על ידי שחבור האקסונים יחדיו. סך ה- mRNA של אורגניזם נקרא transcriptome. ניתן להשתמש ב- mRNA זה לייצור cDNA, המכיל רק את אזורי קידוד החלבון בגנום.

איור 2: שעתוק הפוך ו- PCR

הסינתזה של cDNA מ- DNA מפחיתה את מספר זוגות הבסיס שיש לטפל בהם במהלך ניסוי. CDNA זה משובט לאחר מכן לתוך וקטורים, שיכולים להוביל DNA זר לאורגניזמים פרוקריוטים או אוקריוטים אחרים. חיידקים, כמו גם הפטריות החד -תאיות, משתנים עם גנים אוקריוטים. שעתוק הפוך יחד עם PCR מוצג באיור 2.

קווי דמיון בין DNA ל- cDNA

ההבדל בין DNA ל- cDNA

הַגדָרָה

DNA: DNA מתייחס לסוג של חומצת גרעין, המורכבת מסליל כפול, המוחזק על ידי קשרי המימן בין הפורינים והפירימידינים בשתי השרשראות.

cDNA: cDNA מתייחס ל- DNA המסונתז באמצעות RNA שליח כתבנית.

שמות

DNA: DNA מתייחס לחומצה deoxyribonucleic.

cDNA: cDNA מתייחס ל- DNA משלים.

מסונתז מ

DNA: ה- DNA מסונתז מהגנום הקיים.

cDNA: cDNA מסונתז מה- mRNA הציטוזולי.

מסונתז על ידי

DNA: ה- DNA מסונתז במהלך שכפול ה- DNA על ידי פעולת האנזים DNA פולימראז.

cDNA: cDNA מסונתז במהלך שעתוק הפוך על ידי פעולת האנזים טרנסקריפטאז הפוך.

יחיד/דו גדילי

DNA: הדנ"א הוא דו-גדילי בטבע.

cDNA: cDNA הוא חד גדילי.

מורכב מ

DNA: DNA מורכב מרצפים מקודדים וגם לא מקודדים של אורגניזם.

cDNA: cDNA מורכב רק מאזורי הקידוד או האקסונים.

נקרא בשם

DNA: הדנ"א הכולל של אורגניזם נקרא הגנום.

cDNA: CDNA הכולל של אורגניזם נקרא transcriptome.

כַּמוּת

DNA: ה- DNA מכיל מספר רב של זוגות בסיס.

cDNA: cDNA מכיל כמה זוגות בסיס בהשוואה ל- DNA.

להשתמש

DNA: ניתן להשתמש ב- DNA לייצור ספריות גנומיות.

cDNA: ניתן להשתמש ב- cDNA לייצור ספריות cDNA.

סיכום

DNA ו- cDNA הן שתי צורות של חומצות גרעין בשימוש נרחב בטכניקות ביולוגיות מולקולריות. הן ה- DNA והן ה- RNA מורכבים מנוקלאוטידים של ה- DNA. DNA היא חומצת הגרעין הנפוצה ביותר המצויה בגנום. הוא מורכב ממבנה סליל כפול. ה- DNA החדש מסונתז מה- DNA הקיים במהלך שכפול ה- DNA על ידי האנזים, DNA polymerase. cDNA מורכב ממולקולת DNA חד גדילית. הוא מסונתז ממולקולות mRNA בתהליך שנקרא שעתוק הפוך על ידי האנזים הפוך טרנסקריפטאז. ה- DNA מכיל הן את הקידוד והן את האזורים הלא מקודדים של הגנום. אבל, cDNA מכיל רק אזורי קידוד או האקסונים. ההבדל העיקרי בין DNA ל- cDNA הוא הרכב כל סוג של חומצת גרעין.

התייחסות:

1. "מהו DNA? - הגנטיקה הפניה הביתה. ” הספרייה הלאומית לרפואה של ארה"ב, המכונים הלאומיים לבריאות, זמינה כאן. גישה ל- 22 באוגוסט 2017.2. "CDNA (DNA משלים)." גנים אנושיים, זמינים כאן. גישה ל- 22 באוגוסט 2017.

באדיבות התמונה:

1. "סליל כפול DNA (13081113544)" מאת תוכנית החינוך הגנומיקית - סליל כפול DNA (CC BY 2.0) באמצעות Commons Wikimedia2. "תגובת שרשרת פולימראז של תעתיק הפוך" מאת Jpark623-עבודה משלו (CC BY-SA 3.0) באמצעות Commons Wikimedia