Klíčový rozdíl mezi DNA a cDNA je ten, že DNA obsahuje exony i introny, zatímco cDNA obsahuje pouze exony.
DNA a cDNA jsou dva typy nukleových kyselin, které se skládají z deoxyribonukleotidů. DNA je jednou z nejdůležitějších makromolekul živých organismů, která tvoří genom. Genom obsahuje celkovou genetickou informaci organismu. Tvoří různé typy sekvencí včetně exonů, které jsou kódujícími sekvencemi, a intronů, které jsou nekódujícími sekvencemi. Na druhou stranu cDNA nebo komplementární DNA je další forma DNA, kterou vědci uměle syntetizují z molekul mRNA. Protože cDNA pochází z mRNA templátů, neobsahuje nekódující sekvence ani introny.
Co je DNA?
Deoxyribonukleová kyselina neboli DNA slouží jako genetický materiál mnoha živých organismů včetně bakterií. Genetická informace sídlí v molekulách DNA ve formě nukleotidových sekvencí a genů. Během reprodukce se rodičovská DNA přenáší na generaci potomků prostřednictvím gamet. Strukturně je DNA makromolekula složená z monomerů deoxyribonukleotidů. Deoxyribonukleotid má tři složky; deoxyribózový cukr, dusíkatou bázi (adenin, guanin, cytosin a thymin) a fosfátovou skupinu. Molekuly DNA dále existují jako dvojitá šroubovice vytvořená ze dvou komplementárních řetězců DNA spojených vodíkovými vazbami mezi komplementárními dusíkatými bázemi. V souladu s tím existují dvě vodíkové vazby mezi adeninem a thyminem, zatímco mezi cytosinem a guaninem jsou tři vodíkové vazby.
Obrázek 01: DNA
Ve šroubovici DNA se fosfátové a cukerné části nacházejí vně šroubovice, zatímco báze zůstávají uvnitř šroubovice. Dva řetězce DNA probíhají v opačných směrech. Molekuly DNA se navíc těsně svíjejí s histonovými proteiny a vytvářejí u eukaryot vláknité struktury zvané chromozomy. Důležitou vlastností DNA je, že se sama replikuje, což znamená, že se může replikovat nebo vytvářet kopie sebe sama. Má také hlavní roli při syntéze bílkovin živých organismů.
Co je cDNA?
cDNA znamená komplementární DNA. Je to forma DNA uměle syntetizovaná messenger RNA (mRNA), která slouží jako templát v přítomnosti enzymu reverzní transkriptázy. U většiny eukaryot obsahuje genomová DNA mnoho genů složených z exonů a intronů. Exony jsou kódující sekvence, zatímco introny tvoří nekódující část genomu. Obecně platí, že během genové exprese se sense sekvence DNA přepisuje do sekvence mRNA před produkcí proteinu. Při výrobě zralé mRNA sestřihový mechanismus odstraní všechny intronové sekvence. Zralá mRNA tedy neobsahuje introny ani nekódující sekvence.
Kromě toho lze mRNA eukaryotických buněk extrahovat a purifikovat za účelem vytvoření cDNA. Enzym; reverzní transkriptáza katalyzuje syntézu cDNA z těchto purifikovaných eukaryotických mRNA. Po zkonstruování cDNA z mRNA je lze klonovat do bakteriální buňky za účelem vytvoření knihoven cDNA nebo je lze použít k provádění studií heterologní exprese.
Obrázek 02: cDNA
Obvykle má cDNA velkou hodnotu při klonování eukaryotických genů u prokaryot. Protože prokaryota neobsahují introny, nejsou schopni vyjmout introny z eukaryotické DNA a vytvořit funkční mRNA. Proto je před klonováním celých eukaryotických genů do prokaryot nutné odstranit introny a vytvořit cDNA z mRNA a naklonovat do prokaryot.
Jaké jsou podobnosti mezi DNA a cDNA?
- DNA a cDNA jsou dvě formy nukleových kyselin.
- Oba obsahují deoxyribonukleotidové monomery.
- Oba také mají kódující sekvence genů.
Jaký je rozdíl mezi DNA a cDNA?
DNA je přirozená forma nukleové kyseliny, zatímco cDNA je uměle vytvořená forma nukleové kyseliny. Proto je to jeden rozdíl mezi DNA a cDNA. Navíc DNA představuje genom mnoha živých organismů. Skládá kódující a nekódující sekvence. Při výrobě mRNA jsou však všechny intronové sekvence vyříznuty, protože nejsou důležité pro tvorbu proteinů. Sekvence mRNA tedy neobsahují introny. Tyto mRNA sekvence působí jako templáty při syntéze cDNA.cDNA tedy neobsahuje introny. V souladu s tím DNA obsahuje introny, ale cDNA introny neobsahuje. Můžeme to říci jako klíčový rozdíl mezi DNA a cDNA.
Navíc, protože cDNA obsahuje pouze exony, cDNA jsou mnohem kratší než DNA. DNA obsahuje některé introny, které pokrývají tisíce párů bází. To je také rozdíl mezi DNA a cDNA. Kromě toho se DNA přirozeně vyskytuje jako dvouvláknová šroubovice, zatímco cDNA se vyskytuje jako jednovláknové sekvence. DNA polymeráza je enzym, který katalyzuje syntézu DNA nebo replikaci, zatímco reverzní transkriptáza je enzym, který katalyzuje syntézu cDNA v laboratoři.
Níže uvedená infografika o rozdílu mezi DNA a cDNA poskytuje další podrobnosti o těchto rozdílech.
Shrnutí – DNA vs cDNA
DNA je důležitý polymer, který tvoří náš genom. Na druhé straně je cDNA další formou DNA, která je důležitá pro tvorbu cDNA knihoven a produkci proteinů, které se jen stěží exprimují. mRNA se používá k výrobě cDNA. cDNA tedy neobsahuje introny. Ale DNA obsahuje introny. Jedná se tedy o klíčový rozdíl mezi DNA a cDNA. DNA je užitečná pro konstrukci knihoven genomové DNA, zatímco cDNA je užitečná pro konstrukci knihoven cDNA. Protože cDNA neobsahuje introny, je cDNA kratší než DNA. Nejdůležitější je, že DNA je dvouvláknová, zatímco cDNA je jednovláknová. Toto shrnuje rozdíl mezi DNA a cDNA.
