Ključna razlika med DNA in cDNA je, da DNA vsebuje eksone in introne, medtem ko cDNA vsebuje samo eksone.
DNA in cDNA sta dve vrsti nukleinskih kislin, ki sta sestavljeni iz deoksiribonukleotidov. DNK je ena najpomembnejših makromolekul živih organizmov, ki tvori genom. Genom vsebuje celotno genetsko informacijo organizma. Sestavlja različne vrste zaporedij, vključno z eksoni, ki so kodirajoča zaporedja, in introni, ki so nekodirajoča zaporedja. Po drugi strani pa je cDNA ali komplementarna DNA druga oblika DNA, ki jo znanstveniki umetno sintetizirajo iz molekul mRNA. Ker cDNA izhaja iz predlog mRNA, ne vsebuje nekodirajočih sekvenc ali intronov.
Kaj je DNK?
Deoksiribonukleinska kislina ali DNK služi kot genetski material mnogih živih organizmov, vključno z bakterijami. Genske informacije se nahajajo v molekulah DNK v obliki nukleotidnih zaporedij in genov. Med razmnoževanjem se DNK staršev prek gamet prenaša na generacijo potomcev. Strukturno je DNK makromolekula, sestavljena iz monomerov deoksiribonukleotidov. Deoksiribonukleotid ima tri komponente; deoksiribozni sladkor, dušikovo bazo (adenin, gvanin, citozin in timin) in fosfatno skupino. Poleg tega molekule DNK obstajajo kot dvojna vijačnica, sestavljena iz dveh komplementarnih verig DNK, povezanih z vodikovimi vezmi med komplementarnimi dušikovimi bazami. V skladu s tem obstajata dve vodikovi vezi med adeninom in timinom, medtem ko obstajajo tri vodikove vezi med citozinom in gvaninom.
Slika 01: DNK
V vijačnici DNA se fosfatni in sladkorni deli nahajajo zunaj vijačnice, medtem ko baze ostanejo v notranjosti vijačnice. Dve verigi DNK potekata v nasprotnih smereh. Poleg tega se molekule DNK tesno zvijajo s histonskimi proteini in tvorijo niti podobne strukture, imenovane kromosomi v evkariontih. Pomembna lastnost DNK je, da se samopodvaja, kar pomeni, da se lahko podvaja ali dela kopije same sebe. Prav tako ima pomembno vlogo pri sintezi beljakovin v živih organizmih.
Kaj je cDNA?
cDNA pomeni komplementarna DNA. Je oblika DNK, ki jo umetno sintetizira messenger RNA (mRNA), ki služi kot matrica v prisotnosti encima reverzne transkriptaze. Pri večini evkariontov genomska DNK vsebuje veliko genov, sestavljenih iz eksonov in intronov. Eksoni so kodirne sekvence, medtem ko introni tvorijo nekodirajoči del genoma. Na splošno se med gensko ekspresijo zaporedje DNK zaznavanja prepiše v zaporedje mRNA, preden proizvede beljakovino. Pri izdelavi zrele mRNA mehanizem za spajanje odstrani vse intronske sekvence. Zato zrela mRNA ne vsebuje intronov ali nekodirajočih sekvenc.
Poleg tega se lahko mRNA evkariontskih celic ekstrahira in prečisti, da se naredi cDNA. Encim; reverzna transkriptaza katalizira sintezo cDNA iz te prečiščene evkariontske mRNA. Po konstruiranju cDNA iz mRNA jih je mogoče klonirati v bakterijsko celico, da bi izdelali knjižnice cDNA, ali pa jih lahko uporabimo za izvajanje študij heterologne ekspresije.
Slika 02: cDNA
Običajno ima cDNA veliko vrednost pri kloniranju evkariontskih genov pri prokariontih. Ker prokarionti ne vsebujejo intronov, ne morejo izrezati intronov iz evkariontske DNA in narediti funkcionalne mRNA. Zato je treba pred kloniranjem celih evkariontskih genov v prokarionte odstraniti introne in narediti cDNA iz mRNA ter klonirati v prokarionte.
Kakšne so podobnosti med DNK in cDNK?
- DNA in cDNA sta dve obliki nukleinskih kislin.
- Oba vsebujeta deoksiribonukleotidne monomere.
- Poleg tega imata oba kodirna zaporedja genov.
Kakšna je razlika med DNK in cDNK?
DNA je naravna oblika nukleinske kisline, medtem ko je cDNA umetno zgrajena oblika nukleinske kisline. Zato je to ena razlika med DNA in cDNA. Poleg tega DNK predstavlja genom mnogih živih organizmov. Sestavlja kodirajoče in nekodirajoče zaporedje. Pri izdelavi mRNA pa se izrežejo vse intronske sekvence, saj niso pomembne za tvorbo proteinov. Zato zaporedja mRNA ne vsebujejo intronov. Te sekvence mRNA delujejo kot predloge pri sintezi cDNA. Zato cDNA ne vsebuje intronov. V skladu s tem DNA vsebuje introne, cDNA pa ne vsebuje intronov. To lahko rečemo kot ključno razliko med DNK in cDNK.
Poleg tega, ker cDNA vsebuje samo eksone, so cDNA veliko krajše od DNA. DNK vsebuje nekaj intronov, ki obsegajo na tisoče baznih parov. Torej, to je tudi razlika med DNK in cDNK. Poleg tega se DNK naravno pojavlja kot dvoverižna vijačnica, medtem ko se cDNA pojavlja kot enoverižna zaporedja. DNA polimeraza je encim, ki katalizira sintezo DNA ali replikacijo, medtem ko je reverzna transkriptaza encim, ki katalizira sintezo cDNA v laboratoriju.
Spodnja infografika o razlikah med DNK in cDNK ponuja več podrobnosti o teh razlikah.
Povzetek – DNK proti cDNK
DNK je pomemben polimer, ki tvori naš genom. Po drugi strani pa je cDNA še ena oblika DNA, ki je pomembna za izdelavo knjižnic cDNA in proizvodnjo proteinov, ki se komaj izražajo. mRNA se uporablja za izdelavo cDNA. Zato cDNA ne vsebuje intronov. Toda DNK vsebuje introne. Tako je ključna razlika med DNK in cDNK. DNA je uporabna za gradnjo knjižnic genomske DNA, medtem ko je cDNA uporabna za konstrukcijo knjižnic cDNA. Ker cDNA ne vsebuje intronov, je cDNA krajša od DNA. Najpomembneje je, da je DNA dvoverižna, medtem ko je cDNA enoverižna. To povzema razliko med DNA in cDNA.
