Разница между ДНК и кДНК

Основное различие - ДНК против кДНК

ДНК и кДНК - это два типа нуклеиновых кислот. ДНК - это генетический материал большинства организмов. У эукариот он расположен внутри ядра. У прокариот ДНК присутствует в цитоплазме. Во время транскрипции информационная РНК образуется из последовательностей ДНК. Эта мРНК подвергается обратной транскрипции ферментом обратной транскриптазы в комплементарную ДНК или кДНК. В главное отличие между ДНК и кДНК заключается в том, что ДНК состоит как из кодирующих, так и из некодирующих последовательностей, тогда как кДНК содержит только кодирующие последовательности. Кодирующие последовательности - это экзоны гена, который кодирует функциональный белок. Некодирующие последовательности - это оставшиеся последовательности ДНК генома. Некоторые из некодирующих последовательностей кодируют некодирующие РНК, такие как РНК переноса и рибосомная РНК. Некоторые из некодирующих последовательностей содержат регуляторные элементы, которые участвуют в регуляции экспрессии гена.

Ключевые области покрыты

1. Что такое ДНК - Определение, характеристики, функции 2. Что такое кДНК - Определение, характеристики, синтез, использование 3. Каковы сходства между ДНК и кДНК - Обзор общих черт 4. В чем разница между ДНК и кДНК - Сравнение основных различий

Ключевые термины: кодирующие последовательности, комплементарная ДНК (кДНК), дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК), нуклеотиды ДНК, репликация ДНК, информационная РНК (мРНК), некодирующие последовательности, обратная транскрипция.

Что такое ДНК

ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) - это тип нуклеиновой кислоты, который служит наследственным материалом большинства организмов. ДНК в основном находится в ядре эукариот. Небольшое количество ДНК также находится внутри органелл, таких как митохондрии и хлоропласты. Четыре азотистых основания, аденин (A), гуанин (G), цитозин (C) и тимин (T), участвуют в хранении генетической информации в ДНК. Каждое азотистое основание присоединено к сахарной группе дезоксирибозы, которая сама присоединена к фосфатной группе. Это формирует основные строительные блоки ДНК, которые называются нуклеотидами.

Рисунок 1: Двойная спираль ДНК

Полная ДНК организма называется геномом этого организма. В геноме человека содержится 3 миллиарда нуклеотидов. Эти нуклеотиды расположены в две цепи, комплементарные друг другу. Основания аденина одной цепи образуют водородные связи с основаниями тимина другой цепи. Точно так же основания цитозина образуют водородные связи с основаниями гуанина. Этот процесс называется комплементарным спариванием оснований, и он формирует двухцепочечную структуру ДНК. Двойная цепь ДНК образует структуру двойной спирали. Двойные спирали ДНК расположены в хромосомах и плотно упакованы внутри ядра. Молекулы ДНК способны к самовоспроизведению, чтобы создавать новые копии ДНК из существующих копий. Структура двойной спирали ДНК показана на рисунке 1.

Что такое кДНК

КДНК (комплементарная ДНК) относится к одноцепочечной ДНК, полученной путем обратной транскрипции матриц матричной РНК. Обратная транскрипция катализируется ферментом обратной транскриптазой. кДНК также продуцируется в ретровирусах во время преобразования генома РНК в ДНК. кДНК в основном используется при клонировании эукариотических генов прокариот. Гены эукариот содержат интроны между экзонами, которые кодируют белки. Во время транскрипции как интроны, так и экзоны кодируются в информационную РНК (мРНК). Но интроны удаляются из мРНК для получения зрелой мРНК путем сплайсинга экзонов вместе. Суммарная мРНК организма называется транскриптомом. Эту мРНК можно использовать для получения кДНК, содержащей только белковые кодирующие области генома.

Рисунок 2: Обратная транскрипция и ПЦР

Синтез кДНК из ДНК уменьшает количество пар оснований, с которыми необходимо работать во время эксперимента. Затем эту кДНК клонируют в векторы, которые могут переносить чужеродную ДНК в другие прокариотические или эукариотические организмы. Бактерии, как и одноклеточные грибы, трансформируются эукариотическими генами. Обратная транскрипция в сочетании с ПЦР показана на рисунке 2.

Сходства между ДНК и кДНК

Определение

ДНК: ДНК относится к типу нуклеиновой кислоты, состоящей из двойной спирали, которая удерживается водородными связями между пуринами и пиримидинами в двух цепях.

кДНК: кДНК относится к ДНК, которая синтезируется с использованием информационной РНК в качестве матрицы.

Имена

ДНК: ДНК относится к дезоксирибонуклеиновой кислоте.

кДНК: кДНК относится к комплементарной ДНК.

Синтезировано из

ДНК: ДНК синтезируется из существующих геномов.

кДНК: кДНК синтезируется из цитозольной мРНК.

Синтезировано

ДНК: ДНК синтезируется во время репликации ДНК под действием фермента ДНК-полимеразы.

кДНК: кДНК синтезируется во время обратной транскрипции под действием фермента обратной транскриптазы.

Одинарный / двунитный

ДНК: ДНК по своей природе является двухцепочечной.

кДНК: кДНК одноцепочечная.

Состоит из

ДНК: ДНК состоит как из кодирующих, так и из некодирующих последовательностей организма.

кДНК: кДНК состоит только из кодирующих областей или экзонов.

Называется как

ДНК: Полная ДНК организма называется геномом.

кДНК: Полная кДНК организма называется транскриптомом.

Количество

ДНК: ДНК содержит большое количество пар оснований.

кДНК: кДНК содержит несколько пар оснований по сравнению с ДНК.

Использовать

ДНК: ДНК можно использовать для создания геномных библиотек.

кДНК: кДНК можно использовать для создания библиотек кДНК.

Заключение

ДНК и кДНК - две формы нуклеиновых кислот, широко используемые в молекулярно-биологических методах. И ДНК, и РНК состоят из нуклеотидов ДНК. ДНК - самая распространенная нуклеиновая кислота, встречающаяся в геномах. Он состоит из двойной спирали. Новая ДНК синтезируется из существующей ДНК во время репликации ДНК ферментом ДНК-полимеразой. кДНК состоит из одноцепочечной молекулы ДНК. Он синтезируется из молекул мРНК в процессе, называемом обратной транскрипцией, с помощью фермента обратной транскриптазы. ДНК содержит как кодирующие, так и некодирующие области генома. Но кДНК содержит только кодирующие области или экзоны. Основное различие между ДНК и кДНК - это состав каждого типа нуклеиновой кислоты.

Ссылка:

1. «Что такое ДНК? - Домашний справочник по генетике ». Национальная медицинская библиотека США, Национальные институты здравоохранения, доступно здесь. По состоянию на 22 августа 2017 г. 2. «КДНК (комплементарная ДНК)». Гены человека, доступны здесь. По состоянию на 22 августа 2017 г.

Изображение предоставлено:

1. «Двойная спираль ДНК (13081113544)» Образовательной программой по геномике - двойная спираль ДНК (CC BY 2.0) через Commons Wikimedia2. «Полимеразная цепная реакция с обратной транскрипцией» Автор: Jpark623 - собственная работа (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia