Kľúčový rozdiel medzi DNA a cDNA je v tom, že DNA obsahuje exóny aj intróny, zatiaľ čo cDNA obsahuje iba exóny.
DNA a cDNA sú dva typy nukleových kyselín, ktoré sa skladajú z deoxyribonukleotidov. DNA je jednou z najdôležitejších makromolekúl živých organizmov, ktorá tvorí genóm. Genóm obsahuje celkovú genetickú informáciu organizmu. Tvorí rôzne typy sekvencií vrátane exónov, ktoré sú kódujúce sekvencie, a intrónov, ktoré sú nekódujúcimi sekvenciami. Na druhej strane cDNA alebo komplementárna DNA je ďalšou formou DNA, ktorú vedci umelo syntetizujú z molekúl mRNA. Keďže cDNA pochádza z templátov mRNA, neobsahuje nekódujúce sekvencie ani intróny.
Čo je DNA?
Deoxyribonukleová kyselina alebo DNA slúži ako genetický materiál mnohých živých organizmov vrátane baktérií. Genetická informácia sa nachádza v molekulách DNA vo forme nukleotidových sekvencií a génov. Počas reprodukcie sa rodičovská DNA prenáša na generáciu potomstva prostredníctvom gamét. Štrukturálne je DNA makromolekula zložená z monomérov deoxyribonukleotidov. Deoxyribonukleotid má tri zložky; deoxyribózový cukor, dusíkatú bázu (adenín, guanín, cytozín a tymín) a fosfátovú skupinu. Okrem toho molekuly DNA existujú ako dvojitá špirála vytvorená z dvoch komplementárnych reťazcov DNA spojených vodíkovými väzbami medzi komplementárnymi dusíkatými bázami. V súlade s tým existujú dve vodíkové väzby medzi adenínom a tymínom, zatiaľ čo medzi cytozínom a guanínom sú tri vodíkové väzby.
Obrázok 01: DNA
V špirále DNA sa fosfátové a cukrové časti nachádzajú mimo špirály, zatiaľ čo bázy zostávajú vo vnútri špirály. Dve vlákna DNA prebiehajú v opačných smeroch. Molekuly DNA sa navyše tesne zvíjajú s histónovými proteínmi a vytvárajú v eukaryotoch vláknité štruktúry nazývané chromozómy. Dôležitou vlastnosťou DNA je, že sa sama replikuje, čo znamená, že sa môže replikovať alebo vytvárať kópie samej seba. Má tiež významnú úlohu pri syntéze bielkovín v živých organizmoch.
Čo je cDNA?
cDNA znamená komplementárnu DNA. Je to forma DNA umelo syntetizovaná messenger RNA (mRNA), ktorá slúži ako templát v prítomnosti enzýmu reverznej transkriptázy. Vo väčšine eukaryotov obsahuje genómová DNA mnoho génov zložených z exónov a intrónov. Exóny sú kódujúce sekvencie, zatiaľ čo intróny tvoria nekódujúcu časť genómu. Vo všeobecnosti sa počas génovej expresie sense DNA sekvencia prepisuje do mRNA sekvencie pred produkciou proteínu. Pri vytváraní zrelej mRNA zostrihový mechanizmus odstráni všetky intrónové sekvencie. Zrelá mRNA teda neobsahuje intróny ani nekódujúce sekvencie.
Navyše, mRNA eukaryotických buniek možno extrahovať a purifikovať, aby sa vytvorila cDNA. Enzým; reverzná transkriptáza katalyzuje syntézu cDNA z týchto purifikovaných eukaryotických mRNA. Po skonštruovaní cDNA z mRNA sa môžu klonovať do bakteriálnej bunky, aby sa vytvorili knižnice cDNA, alebo sa môžu použiť na vykonávanie štúdií heterológnej expresie.
Obrázok 02: cDNA
CDNA má zvyčajne veľkú hodnotu pri klonovaní eukaryotických génov u prokaryotov. Pretože prokaryoty neobsahujú intróny, nie sú schopné vystrihnúť intróny z eukaryotickej DNA a vytvoriť funkčnú mRNA. Preto pred klonovaním celých eukaryotických génov do prokaryotov je potrebné odstrániť intróny a vytvoriť cDNA z mRNA a naklonovať do prokaryotov.
Aké sú podobnosti medzi DNA a cDNA?
- DNA a cDNA sú dve formy nukleových kyselín.
- Oba obsahujú deoxyribonukleotidové monoméry.
- Obe majú tiež kódujúce sekvencie génov.
Aký je rozdiel medzi DNA a cDNA?
DNA je prirodzená forma nukleovej kyseliny, zatiaľ čo cDNA je umelo vytvorená forma nukleovej kyseliny. Preto je to jeden rozdiel medzi DNA a cDNA. Okrem toho DNA predstavuje genóm mnohých živých organizmov. Skladá kódujúce a nekódujúce sekvencie. Pri výrobe mRNA sú však všetky sekvencie intrónov vyrezané, pretože nie sú dôležité pre tvorbu proteínov. Sekvencie mRNA teda neobsahujú intróny. Tieto mRNA sekvencie pôsobia ako templáty pri syntéze cDNA. Preto cDNA neobsahuje intróny. V súlade s tým DNA obsahuje intróny, ale cDNA neobsahuje intróny. Môžeme to povedať ako kľúčový rozdiel medzi DNA a cDNA.
Navyše, keďže cDNA obsahuje iba exóny, cDNA sú oveľa kratšie ako DNA. DNA obsahuje niektoré intróny, ktoré pokrývajú tisíce párov báz. Toto je tiež rozdiel medzi DNA a cDNA. Okrem toho sa DNA prirodzene vyskytuje ako dvojvláknová špirála, zatiaľ čo cDNA sa vyskytuje ako jednovláknové sekvencie. DNA polymeráza je enzým, ktorý katalyzuje syntézu alebo replikáciu DNA, zatiaľ čo reverzná transkriptáza je enzým, ktorý katalyzuje syntézu cDNA v laboratóriu.
Nižšie uvedená infografika o rozdieloch medzi DNA a cDNA poskytuje ďalšie podrobnosti o týchto rozdieloch.
Zhrnutie – DNA vs cDNA
DNA je dôležitý polymér, ktorý tvorí náš genóm. Na druhej strane, cDNA je iná forma DNA, ktorá je dôležitá na vytvorenie cDNA knižníc a produkciu proteínov, ktoré sa ťažko exprimujú. mRNA sa používa na výrobu cDNA. Preto cDNA neobsahuje intróny. Ale DNA obsahuje intróny. Ide teda o kľúčový rozdiel medzi DNA a cDNA. DNA je užitočná na konštrukciu knižníc genómovej DNA, zatiaľ čo cDNA je užitočná na konštrukciu knižníc cDNA. Pretože cDNA neobsahuje intróny, cDNA je kratšia ako DNA. Najdôležitejšie je, že DNA je dvojvláknová, zatiaľ čo cDNA je jednovláknová. Toto sumarizuje rozdiel medzi DNA a cDNA.
