Η βασική διαφορά μεταξύ DNA και cDNA είναι ότι το DNA περιέχει εξόνια και εσώνια ενώ το cDNA περιέχει μόνο εξόνια.
Το DNA και το cDNA είναι δύο τύποι νουκλεϊκών οξέων που αποτελούνται από δεοξυριβονουκλεοτίδια. Το DNA είναι ένα από τα πιο σημαντικά μακρομόρια των ζωντανών οργανισμών που δημιουργεί το γονιδίωμα. Το γονιδίωμα περιέχει τη συνολική γενετική πληροφορία ενός οργανισμού. Αποτελεί διαφορετικούς τύπους αλληλουχιών, συμπεριλαμβανομένων των εξονίων που είναι κωδικεύουσες αλληλουχίες και των εσωνίων που είναι μη κωδικοποιητικές αλληλουχίες. Από την άλλη πλευρά, το cDNA ή το συμπληρωματικό DNA είναι μια άλλη μορφή DNA που συντίθεται τεχνητά από μόρια mRNA από τους επιστήμονες. Εφόσον το cDNA προέρχεται από πρότυπα mRNA, δεν περιέχει μη κωδικοποιητικές αλληλουχίες ή εσώνια.
Τι είναι το DNA;
Το δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ ή το DNA χρησιμεύει ως γενετικό υλικό πολλών ζωντανών οργανισμών, συμπεριλαμβανομένων των βακτηρίων. Η γενετική πληροφορία βρίσκεται στα μόρια του DNA με τη μορφή νουκλεοτιδικών αλληλουχιών και γονιδίων. Κατά τη διάρκεια της αναπαραγωγής, το γονικό DNA μεταδίδεται στη γενιά των απογόνων μέσω γαμετών. Δομικά, το DNA είναι ένα μακρομόριο που αποτελείται από μονομερή δεοξυριβονουκλεοτιδίων. Το δεοξυριβονουκλεοτίδιο έχει τρία συστατικά. σάκχαρο δεοξυριβόζης, μια αζωτούχα βάση (αδενίνη, γουανίνη, κυτοσίνη και θυμίνη) και μια φωσφορική ομάδα. Επιπλέον, τα μόρια DNA υπάρχουν ως διπλή έλικα που αποτελείται από δύο συμπληρωματικούς κλώνους DNA που συνδέονται με δεσμούς υδρογόνου μεταξύ συμπληρωματικών αζωτούχων βάσεων. Κατά συνέπεια, υπάρχουν δύο δεσμοί υδρογόνου μεταξύ αδενίνης και θυμίνης, ενώ υπάρχουν τρεις δεσμοί υδρογόνου μεταξύ κυτοσίνης και γουανίνης.
Εικόνα 01: DNA
Στην έλικα του DNA, τα τμήματα φωσφορικού και σακχάρου βρίσκονται έξω από την έλικα ενώ οι βάσεις παραμένουν στο εσωτερικό της έλικας. Δύο κλώνοι DNA τρέχουν σε αντίθετες κατευθύνσεις. Επιπλέον, τα μόρια του DNA περιελίσσονται σφιχτά με πρωτεΐνες ιστόνης και δημιουργούν δομές σαν νήμα που ονομάζονται χρωμοσώματα στους ευκαρυώτες. Μια σημαντική ιδιότητα του DNA είναι ότι αυτοαναπαράγεται, πράγμα που σημαίνει ότι μπορεί να αναπαραχθεί ή να κάνει αντίγραφα του εαυτού του. Έχει επίσης σημαντικό ρόλο στη σύνθεση πρωτεϊνών των ζωντανών οργανισμών.
Τι είναι cDNA;
Το cDNA σημαίνει συμπληρωματικό DNA. Είναι μια μορφή DNA που συντίθεται τεχνητά από αγγελιοφόρο RNA (mRNA) που χρησιμεύει ως πρότυπο παρουσία ενζύμου ανάστροφης μεταγραφάσης. Στους περισσότερους ευκαρυώτες, το γονιδιωματικό DNA περιέχει πολλά γονίδια που αποτελούνται από εξόνια και ιντρόνια. Τα εξόνια είναι οι κωδικοποιητικές αλληλουχίες ενώ τα εσώνια κάνουν το μη κωδικοποιητικό μέρος του γονιδιώματος. Γενικά, κατά τη διάρκεια της γονιδιακής έκφρασης, η αλληλουχία DNA αίσθησης μεταγράφεται σε μια αλληλουχία mRNA πριν από την παραγωγή μιας πρωτεΐνης. Όταν δημιουργείται ένα ώριμο mRNA, ένας μηχανισμός ματίσματος αφαιρεί όλες τις αλληλουχίες εσωνίων. Ως εκ τούτου, το ώριμο mRNA δεν περιέχει εσώνια ή τις μη κωδικοποιητικές αλληλουχίες.
Επιπλέον, το mRNA των ευκαρυωτικών κυττάρων μπορεί να εκχυλιστεί και να καθαριστεί για να δημιουργηθεί cDNA. Το ένζυμο; Η αντίστροφη μεταγραφάση καταλύει τη σύνθεση του cDNA από αυτά τα καθαρισμένα ευκαρυωτικά mRNA. Μετά την κατασκευή του cDNA από mRNA, μπορούν στη συνέχεια να κλωνοποιηθούν σε ένα βακτηριακό κύτταρο προκειμένου να δημιουργηθούν βιβλιοθήκες cDNA ή μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη διεξαγωγή ετερόλογων μελετών έκφρασης.
Εικόνα 02: cDNA
Συνήθως, το cDNA έχει μεγάλη αξία στην κλωνοποίηση ευκαρυωτικών γονιδίων σε προκαρυώτες. Δεδομένου ότι τα προκαρυωτικά δεν περιέχουν ιντρόνια, δεν είναι σε θέση να αποκόψουν τα ιντρόνια από το ευκαρυωτικό DNA και να δημιουργήσουν λειτουργικό mRNA. Επομένως, πριν από την κλωνοποίηση ολόκληρων ευκαρυωτικών γονιδίων σε προκαρυωτικά, είναι απαραίτητο να αφαιρεθούν τα ιντρόνια και να γίνει cDNA από mRNA και να κλωνοποιηθεί σε προκαρυωτικά.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ DNA και cDNA;
- Το DNA και το cDNA είναι δύο μορφές νουκλεϊκών οξέων.
- Και τα δύο περιέχουν μονομερή δεοξυριβονουκλεοτιδίου.
- Επίσης, και οι δύο διαθέτουν κωδικοποιητικές αλληλουχίες γονιδίων.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ DNA και cDNA;
Το DNA είναι μια φυσική μορφή νουκλεϊκού οξέος ενώ το cDNA είναι μια τεχνητά κατασκευασμένη μορφή νουκλεϊκού οξέος. Επομένως, αυτή είναι μια διαφορά μεταξύ DNA και cDNA. Επιπλέον, το DNA αντιπροσωπεύει το γονιδίωμα πολλών ζωντανών οργανισμών. Συνθέτει τις κωδικοποιητικές και μη κωδικοποιητικές ακολουθίες. Ωστόσο, όταν γίνεται το mRNA, όλες οι αλληλουχίες ιντρονίων αποκόπτονται αφού δεν είναι σημαντικές για το σχηματισμό πρωτεϊνών. Ως εκ τούτου, οι αλληλουχίες mRNA δεν περιέχουν εσώνια. Αυτές οι αλληλουχίες mRNA δρουν ως εκμαγεία κατά τη σύνθεση του cDNA. Ως εκ τούτου, το cDNA δεν περιέχει εσώνια. Συνεπώς, το DNA περιέχει εσώνια, αλλά το cDNA δεν περιέχει εσώνια. Μπορούμε να το πούμε αυτό ως τη βασική διαφορά μεταξύ DNA και cDNA.
Επιπλέον, δεδομένου ότι το cDNA περιέχει μόνο εξόνια, τα cDNA είναι πολύ μικρότερα από το DNA. Το DNA περιέχει μερικά ιντρόνια που εκτείνονται σε χιλιάδες ζεύγη βάσεων. Έτσι, αυτή είναι επίσης μια διαφορά μεταξύ DNA και cDNA. Επιπλέον, το DNA εμφανίζεται φυσικά ως δίκλωνη έλικα ενώ το cDNA εμφανίζεται ως μονόκλωνες αλληλουχίες. Η DNA πολυμεράση είναι το ένζυμο που καταλύει τη σύνθεση ή την αντιγραφή του DNA, ενώ η αντίστροφη μεταγραφάση είναι το ένζυμο που καταλύει τη σύνθεση cDNA στο εργαστήριο.
Το παρακάτω infographic σχετικά με τη διαφορά μεταξύ DNA και cDNA παρέχει περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με αυτές τις διαφορές.
Σύνοψη – DNA vs cDNA
Το DNA είναι ένα σημαντικό πολυμερές που δημιουργεί το γονιδίωμά μας. Από την άλλη πλευρά, το cDNA είναι μια άλλη μορφή DNA που είναι σημαντική για τη δημιουργία βιβλιοθηκών cDNA και την παραγωγή πρωτεϊνών που δύσκολα εκφράζονται. Το mRNA χρησιμοποιείται για την παραγωγή cDNA. Ως εκ τούτου, το cDNA δεν περιέχει εσώνια. Αλλά το DNA περιέχει εσώνια. Έτσι, είναι η βασική διαφορά μεταξύ DNA και cDNA. Το DNA είναι χρήσιμο για την κατασκευή βιβλιοθηκών γονιδιωματικού DNA ενώ το cDNA είναι χρήσιμο για την κατασκευή βιβλιοθηκών cDNA. Δεδομένου ότι το cDNA δεν περιέχει εσώνια, το cDNA είναι μικρότερο από το DNA. Το πιο σημαντικό, το DNA είναι δίκλωνο ενώ το cDNA είναι μονόκλωνο. Αυτό συνοψίζει τη διαφορά μεταξύ DNA και cDNA.
