Põhiline erinevus DNA ja cDNA vahel on see, et DNA sisaldab nii eksoneid kui ka introneid, samas kui cDNA sisaldab ainult eksoneid.
DNA ja cDNA on kahte tüüpi nukleiinhappeid, mis koosnevad desoksüribonukleotiididest. DNA on üks olulisemaid elusorganismide makromolekule, mis moodustab genoomi. Genoom sisaldab organismi üldist geneetilist teavet. See koosneb erinevat tüüpi järjestustest, sealhulgas eksonid, mis on kodeerivad järjestused, ja intronid, mis on mittekodeerivad järjestused. Teisest küljest on cDNA või komplementaarne DNA teine DNA vorm, mille teadlased on kunstlikult sünteesinud mRNA molekulidest. Kuna cDNA pärineb mRNA matriitsidest, ei sisalda see mittekodeerivaid järjestusi ega introneid.
Mis on DNA?
Desoksüribonukleiinhape ehk DNA toimib paljude elusorganismide, sealhulgas bakterite geneetilise materjalina. Geneetiline informatsioon asub DNA molekulides nukleotiidjärjestuste ja geenide kujul. Paljunemise ajal kandub vanemlik DNA sugurakkude kaudu edasi järglastele. Struktuuriliselt on DNA makromolekul, mis koosneb desoksüribonukleotiidide monomeeridest. Deoksüribonukleotiidil on kolm komponenti; desoksüriboossuhkur, lämmastiku alus (adeniin, guaniin, tsütosiin ja tümiin) ja fosfaatrühm. Lisaks eksisteerivad DNA molekulid topeltheeliksina, mis on valmistatud kahest komplementaarsest DNA ahelast, mis on ühendatud vesiniksidemetega komplementaarsete lämmastikualuste vahel. Seega on adeniini ja tümiini vahel kaks vesiniksidet, samas kui tsütosiini ja guaniini vahel on kolm vesiniksidet.
Joonis 01: DNA
DNA spiraalis paiknevad fosfaat- ja suhkruosad väljaspool spiraali, samas kui alused jäävad spiraali sisemusse. Kaks DNA ahelat kulgevad vastassuunas. Lisaks keerduvad DNA molekulid tihed alt histooni valkudega ja moodustavad eukarüootides niidilaadseid struktuure, mida nimetatakse kromosoomideks. DNA oluline omadus on see, et see replitseerub ise, mis tähendab, et see suudab paljuneda või teha endast koopiaid. Sellel on oluline roll ka elusorganismide valkude sünteesis.
Mis on cDNA?
cDNA tähistab komplementaarset DNA-d. See on DNA vorm, mida sünteesib kunstlikult Messenger RNA (mRNA), mis toimib matriitsina pöördtranskriptaasi ensüümi juuresolekul. Enamikus eukarüootides sisaldab genoomne DNA palju geene, mis koosnevad eksonitest ja intronitest. Eksonid on kodeerivad järjestused, samas kui intronid moodustavad genoomi mittekodeeriva osa. Üldiselt transkribeerub senss-DNA järjestus geeniekspressiooni ajal enne valgu tootmist mRNA järjestuseks. Küpse mRNA valmistamisel eemaldab splaissimismehhanism kõik intronijärjestused. Seega ei sisalda küps mRNA introneid ega mittekodeerivaid järjestusi.
Lisaks saab eukarüootsete rakkude mRNA-d ekstraheerida ja puhastada, et saada cDNA. Ensüüm; pöördtranskriptaas katalüüsib cDNA sünteesi nendest puhastatud eukarüootsetest mRNA-dest. Pärast cDNA konstrueerimist mRNA-st saab need seejärel kloonida bakterirakku, et luua cDNA raamatukogusid, või kasutada heteroloogsete ekspressiooniuuringute läbiviimiseks.
Joonis 02: cDNA
Tavaliselt on cDNA-l suur väärtus eukarüootsete geenide kloonimisel prokarüootides. Kuna prokarüootid ei sisalda introneid, ei suuda nad eukarüootsest DNA-st introneid välja lõigata ja funktsionaalset mRNA-d teha. Seetõttu on enne tervete eukarüootsete geenide kloonimist prokarüootidesse vaja eemaldada intronid ja teha mRNA-st cDNA ning kloonida prokarüootideks.
Millised on DNA ja cDNA sarnasused?
- DNA ja cDNA on nukleiinhapete kaks vormi.
- Mõlemad sisaldavad desoksüribonukleotiidmonomeere.
- Samuti on mõlemal geenide kodeerivad järjestused.
Mis vahe on DNA-l ja cDNA-l?
DNA on nukleiinhappe loomulik vorm, samas kui cDNA on kunstlikult valmistatud nukleiinhappe vorm. Seetõttu on see üks erinevus DNA ja cDNA vahel. Lisaks esindab DNA paljude elusorganismide genoomi. See moodustab kodeerivad ja mittekodeerivad järjestused. Kuid mRNA valmistamisel lõigatakse kõik intronijärjestused välja, kuna need ei ole valkude moodustamiseks olulised. Seega ei sisalda mRNA järjestused introneid. Need mRNA järjestused toimivad cDNA sünteesimisel matriitsina. Seega ei sisalda cDNA introneid. Vastav alt sellele sisaldab DNA introneid, kuid cDNA ei sisalda introneid. Võime öelda, et see on peamine erinevus DNA ja cDNA vahel.
Lisaks, kuna cDNA sisaldab ainult eksoneid, on cDNA-d palju lühemad kui DNA. DNA sisaldab mõningaid introneid, mis hõlmavad tuhandeid aluspaare. Niisiis, see on ka erinevus DNA ja cDNA vahel. Lisaks esineb DNA loomulikult kaheahelalise heeliksina, samas kui cDNA esineb üheahelaliste järjestustena. DNA polümeraas on ensüüm, mis katalüüsib DNA sünteesi või replikatsiooni, samas kui pöördtranskriptaas on ensüüm, mis katalüüsib cDNA sünteesi laboris.
Allpool olev infograafik DNA ja cDNA erinevuste kohta annab nende erinevuste kohta rohkem üksikasju.
Kokkuvõte – DNA vs cDNA
DNA on oluline polümeer, mis moodustab meie genoomi. Teisest küljest on cDNA veel üks DNA vorm, mis on oluline cDNA raamatukogude moodustamiseks ja vaevu ekspresseerivate valkude tootmiseks. mRNA-d kasutatakse cDNA valmistamiseks. Seega ei sisalda cDNA introneid. Kuid DNA sisaldab introneid. Seega on see peamine erinevus DNA ja cDNA vahel. DNA on kasulik genoomse DNA raamatukogude koostamiseks, samas kui cDNA on kasulik cDNA raamatukogude konstrueerimiseks. Kuna cDNA ei sisalda introneid, on cDNA lühem kui DNA. Kõige tähtsam on see, et DNA on kaheahelaline, samas kui cDNA on üheahelaline. See võtab kokku erinevuse DNA ja cDNA vahel.
