Verschil tussen DNA en cDNA

Belangrijkste verschil - DNA versus cDNA

DNA en cDNA zijn twee soorten nucleïnezuren. Het DNA is het genetische materiaal van de meeste organismen. Het is binnen de kern gerangschikt in eukaryoten. In prokaryoten is DNA aanwezig in het cytoplasma. Tijdens de transcriptie wordt boodschapper-RNA geproduceerd uit de DNA-sequenties. Dit mRNA wordt omgekeerd getranscribeerd door het reverse transcriptase-enzym in complementair DNA of cDNA. De grootste verschil tussen DNA en cDNA is dat DNA is samengesteld uit zowel coderende als niet-coderende sequenties terwijl cDNA alleen de coderende sequenties bevat. De coderende sequenties zijn de exons van een gen, dat codeert voor een functioneel eiwit. De niet-coderende sequenties zijn de resterende DNA-sequenties van het genoom. Sommige van de niet-coderende sequenties coderen voor het niet-coderende RNA zoals transfer-RNA en ribosomaal RNA. Sommige van de niet-coderende sequenties omvatten regulerende elementen, die betrokken zijn bij de regulatie van de genexpressie.

Key Areas Covered

1. Wat is DNA
      - Definitie, kenmerken, functie
2. Wat is cDNA
      - Definitie, kenmerken, synthese, gebruik
3. Wat zijn de overeenkomsten tussen DNA en cDNA
      - Overzicht van gemeenschappelijke functies
4. Wat is het verschil tussen DNA en cDNA
      - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen: coderende sequenties, complementair DNA (cDNA), deoxyribonucleïnezuur (DNA), DNA-nucleotiden, DNA-replicatie, Messenger RNA (mRNA), niet-coderende sequenties, reverse transcriptie

Wat is DNA

DNA (deoxyribonucleïnezuur) is een type nucleïnezuur dat dient als het erfelijke materiaal van de meeste organismen. DNA wordt voornamelijk gevonden in de kern van eukaryoten. Een kleine hoeveelheid DNA wordt ook gevonden in organellen zoals mitochondriën en chloroplast. De vier stikstofhoudende basen, adenine (A), Guanine (G), cytosine (C) en thymine (T) zijn betrokken bij het opslaan van de genetische informatie op het DNA. Elke stikstofhoudende base is bevestigd aan een deoxyribosesuikergroep, die zelf aan een fosfaatgroep is gebonden. Dit vormt de basisbouwstenen van DNA, die nucleotiden worden genoemd.

Figuur 1: dubbele DNA-helix

Het totale DNA van een organisme wordt het genoom van dat organisme genoemd. Mensen bevatten 3 miljard nucleotiden in het genoom. Deze nucleotiden zijn gerangschikt in twee strengen die complementair zijn aan elkaar. De adenine-basen van één streng vormen waterstofbindingen met de thymine-basen van de andere streng. Evenzo vormen de cytosinebasen waterstofbindingen met de guaninebasen. Dit proces wordt complementaire basenparing genoemd en dit vormt een dubbelstrengs structuur van DNA. De dubbele DNA-streng vormt een dubbele helixstructuur. De dubbele DNA-helices zijn gerangschikt in chromosomen en zijn stevig verpakt in de kern. DNA-moleculen zijn in staat zichzelf te vermenigvuldigen om nieuwe kopieën van DNA uit de bestaande kopieën te maken. De structuur van de DNA-dubbele helix wordt getoond in Figuur 1. 

Wat is cDNA

Het cDNA (complementair DNA) verwijst naar het enkelstrengige DNA dat is geproduceerd uit de reverse transcriptie van messenger RNA-sjablonen. Reverse transcriptie wordt gekatalyseerd door het enzym reverse transcriptase. cDNA wordt ook geproduceerd in retrovirussen tijdens de conversie van het RNA-genoom in DNA. cDNA wordt voornamelijk gebruikt bij het klonen van eukaryotische genen in prokaryoten. Eukaryote genen bevatten introns tussen de exons, die coderen voor eiwitten. Tijdens transcriptie worden zowel introns als exons gecodeerd in boodschapper-RNA (mRNA). Maar de introns worden verwijderd uit mRNA om een ​​volwassen mRNA te produceren door de exonen aan elkaar te lassen. Het totale mRNA van een organisme wordt het transcriptoom genoemd. Dit mRNA kan worden gebruikt om cDNA te produceren, dat alleen de voor eiwit coderende gebieden van het genoom bevat.

Figuur 2: Reverse transcriptie en PCR

De synthese van cDNA uit DNA vermindert het aantal baseparen dat tijdens een experiment moet worden gehanteerd. Dit cDNA wordt vervolgens gekloneerd in vectoren, die vreemd DNA kunnen transporteren naar andere prokaryote of eukaryote organismen. Bacteriën, evenals de eencellige schimmels, worden getransformeerd met eukaryotische genen. Reverse transcriptie gekoppeld aan een PCR wordt getoond in Figuur 2. 

Overeenkomsten tussen DNA en cDNA

• DNA en cDNA zijn opgebouwd uit DNA-nucleotiden.
• Zowel DNA als cDNA bestaan ​​uit de vier stikstofhoudende basen, A, G, C en T.
• Zowel DNA als cDNA bestaan ​​uit deoxyribosesuiker.
• Zowel DNA als cDNA bevatten een suiker-fosfaat backbone.
• Zowel DNA als cDNA zijn samengesteld uit coderende gebieden.

Verschil tussen DNA en cDNA

Definitie

DNA: DNA verwijst naar een type nucleïnezuur, bestaande uit een dubbele helix, die wordt vastgehouden door de waterstofbruggen tussen de purines en pyrimidines in de twee ketens.

cDNA: cDNA verwijst naar het DNA dat wordt gesynthetiseerd met gebruikmaking van boodschapper-RNA als de matrijs. 

namen

DNA: DNA verwijst naar deoxyribonucleïnezuur.

cDNA: cDNA verwijst naar complementair DNA.

gesynthetiseerd uit

DNA: DNA wordt gesynthetiseerd uit de bestaande genomen.

cDNA: cDNA wordt gesynthetiseerd uit het cytosolische mRNA.

Samengesteld door

DNA: DNA wordt gesynthetiseerd tijdens DNA-replicatie door de werking van het enzym DNA-polymerase.

cDNA: cDNA wordt gesynthetiseerd tijdens reverse transcriptie door de werking van het enzym reverse transcriptase.

Single / Double-stranded

DNA: DNA is dubbelstrengs van aard.

cDNA: cDNA is enkelstrengs.

Bestaan ​​uit

DNA: DNA bestaat uit zowel coderende als niet-coderende sequenties van een organisme.

cDNA: cDNA bestaat alleen uit de coderende gebieden of de exons.

Genoemd als

DNA: Het totale DNA van een organisme wordt het genoom genoemd.

cDNA: Het totale cDNA van een organisme wordt het transcriptoom genoemd.

Aantal stuks

DNA: DNA bevat een groot aantal baseparen.

cDNA: cDNA bevat een paar baseparen in vergelijking met DNA.

Gebruik

DNA: DNA kan worden gebruikt om genomische bibliotheken te produceren.

cDNA: cDNA kan worden gebruikt voor het produceren van cDNA-bibliotheken.

Conclusie

DNA en cDNA zijn twee vormen van nucleïnezuren die op grote schaal worden gebruikt in moleculair biologische technieken. Zowel DNA als RNA zijn opgebouwd uit DNA-nucleotiden. DNA is het meest voorkomende nucleïnezuur dat in genomen wordt gevonden. Het is samengesteld uit een structuur met dubbele helix. Het nieuwe DNA wordt gesynthetiseerd uit het bestaande DNA tijdens DNA-replicatie door het enzym, DNA-polymerase. cDNA bestaat uit een enkelstrengs DNA-molecuul. Het wordt gesynthetiseerd uit mRNA-moleculen in een proces dat reverse transcriptie wordt genoemd door het enzym reverse transcriptase. DNA bevat zowel coderende als niet-coderende gebieden van het genoom. Maar cDNA bevat alleen coderende regio's of de exons. Het belangrijkste verschil tussen DNA en cDNA is de samenstelling van elk type nucleïnezuur.

Referentie:

1. "Wat is DNA? - Genetica Home Reference. "Amerikaanse National Library of Medicine, National Institutes of Health, hier beschikbaar. Betreden op 22 augustus 2017.
2. "CDNA (Complementary DNA)." Human Genes, Hier beschikbaar. Betreden op 22 augustus 2017.

Afbeelding met dank aan:

1. "DNA double helix (13081113544)" By Genomics Education Program - DNA dubbele helix (CC BY 2.0) via Commons Wikimedia
2. "Reverse transcriptie polymerase kettingreactie" door Jpark623 - Eigen werk (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia