Diferența cheie – ADNc vs Biblioteca genomică
Există două tipuri majore de biblioteci ADN construite de oameni de știință folosind tehnici de inginerie genetică. Acestea sunt biblioteca ADNc și biblioteca genomică. Diferența cheie între ADNc și biblioteca genomică este că biblioteca ADNc conține ADN-ul complementar clonat al ARNm total al unui organism, în timp ce biblioteca ADN-ului genomic conține fragmentele donate ale întregului genom al unui organism. Biblioteca de ADN genomic este mai mare decât biblioteca de ADNc.
Ce este o bibliotecă genomică?
O bibliotecă de ADN genomic este o colecție de clone care poartă fragmentele de ADN genomic total al unui organism. Conține întregul ADN genomic al acelui organism, inclusiv secvențele codificante și noncodante. Construirea unei biblioteci genomice se realizează prin tehnologia ADN-ului recombinant urmată de clonare (ingineria genetică). Există diferite etape implicate în construcție, așa cum se arată în figura 01. Procesul începe cu izolarea ADN-ului genomic. Folosind un protocol adecvat de extracție a ADN-ului, trebuie izolat ADN-ul genomic total al unui organism. Apoi, ADN-ul ar trebui convertit în dimensiuni gestionabile sau în fragmente specifice prin endonucleaze de restricție (enzime de tăiere a ADN-ului). ADN-ul fragmentat trebuie inserat în vectori folosind ADN ligaze (enzime de unire ADN). Un vector este un organism autoreplicabil. Plasmidele și bacteriofagii sunt vectori utilizați în mod obișnuit în tehnologia ADN-ului recombinant. Acești vectori legați sunt cunoscuți ca molecule de ADN recombinant, deoarece poartă atât secvențe ADN proprii, cât și secvențe inserate. Vectorii recombinanți sunt adăugați la o bacterie gazdă și făcuți să preia vectorii recombinanți în interiorul celulei bacteriene. Bacteriile cu vectori recombinanți (plasmide) trebuie cultivate într-un mediu de cultură. În timpul înmulțirii bacteriene, ADN-ul bacterian, împreună cu plasmidele recombinante, își reproduce genomul și produce clone. Aceste clone conțin întregul genom al organismului sursă. Prin urmare, se numește o bibliotecă genomică. Plasmidele pot fi ușor separate de ADN-ul cromozomial bacterian pentru a construi biblioteca genomică a acelui organism. Dacă un anumit organism conține gene interesate, este ușor de detectat în biblioteca genomică prin hibridizare folosind sonde moleculare (markeri).
Bibliotecile genomice sunt importante pentru a studia structura și funcția genomice, genele specifice, locația genelor, cartografierea genelor, mutații, secvențierea genelor, identificarea de noi gene terapeutice etc.
Figura_1: Construcția unei biblioteci genomice
Ce este o bibliotecă de ADNc?
O bibliotecă de ADNc este o colecție de clone de ADN complementare (ADNc) sintetizate din ARNm total al unui organism. Procedura de construcție implică diferite etape. Purificarea ARNm total dintr-un organism este primul pas implicat. ARNm izolat sunt convertite în catene de ADNc printr-un proces numit transcripție inversă. Transcripția inversă este facilitată de o enzimă numită transcriptază inversă. Folosește un primer mic de 3’ și inițiază sinteza primei catene de ADNc complementare catenei de ARNm matriță. ADNc-ul dublu catenar rezultat este convertit în fragmente mai mici utilizând endonucleaze de restricţie şi inserat în vectori adecvaţi. Aceste molecule recombinante construite sunt apoi adăugate într-un organism gazdă și crescute într-un mediu de cultură pentru a produce clone. Colecția de clone care conțin fragmente de ADNc ale unui organism este cunoscută ca o bibliotecă de ADNc. ARNm matur tăiat complet nu conține introni și regiuni reglatoare. Prin urmare, fragmentele necodificatoare nu sunt prezente în bibliotecile de ADNc, spre deosebire de o bibliotecă genomică.
Bibliotecile cDNA sunt importante pentru analiza regiunilor de codificare, a funcțiilor genelor, a expresiei genelor etc.
Figura_2: Construcția unei biblioteci de ADNc
Care este diferența dintre ADNc și Biblioteca genomică?
cDNA vs Biblioteca genomică |
|
| Biblioteca cDNA este o colecție de clone care poartă ADN-ul complementar cu ARNm al unui organism | Biblioteca genomică este o colecție de clone care poartă ADN-ul genomic total al unui organism. |
| Codificare vs secvențe necodificate | |
| Biblioteca cDNA conține numai secvențele de codare; nu conține introni. | Biblioteca genomică constă din întregul ADN genomic, inclusiv ADN-ul necodificator (introni și de reglementare). |
| Mărime | |
| Biblioteca cDNA este mică. | Biblioteca genomică este mare. |
| Materiale inițiale | |
| Materialul inițial este ARNm | Materia prima este ADN. |
| Implicarea transcripției inverse. | |
| Transcripția inversă are loc în sinteza primei catene de ADNc. | Transcrierea inversă nu are loc. |
Rezumat – ADNc și biblioteca genomică
Biblioteca genomică reprezintă o populație de clone care poartă ADN-ul genomic total fragmentat al unui organism. Biblioteca de ADNc reprezintă populația de clone care poartă ADN complementar al ARNm total al unui organism. O clonă de ADNc conține numai secvențele găsite în ARNm, în timp ce clona genomică conține secvențele întregului genom. Aceasta este diferența dintre ADNc și biblioteca genomică.
