Nøgleforskellen mellem DNA og cDNA er, at DNA'et indeholder både exoner og introner, mens cDNA'et kun indeholder exoner.
DNA og cDNA er to typer nukleinsyrer, der består af deoxyribonukleotider. DNA er et af de vigtigste makromolekyler af levende organismer, der danner genomet. Genomet indeholder den overordnede genetiske information om en organisme. Det udgør forskellige typer sekvenser, herunder exoner, der er kodende sekvenser, og introner, der er ikke-kodende sekvenser. På den anden side er cDNA eller komplementært DNA en anden form for DNA, der er kunstigt syntetiseret fra mRNA-molekyler af forskerne. Da cDNA stammer fra mRNA-skabeloner, indeholder det ikke ikke-kodende sekvenser eller introner.
Hvad er DNA?
Deoxyribonukleinsyre eller DNA tjener som genetisk materiale for mange levende organismer, herunder bakterier. Den genetiske information ligger i DNA-molekylerne i form af nukleotidsekvenser og gener. Under reproduktionen overføres forældrenes DNA til afkomgenerationen via kønsceller. Strukturelt er DNA et makromolekyle sammensat af monomerer af deoxyribonukleotider. Deoxyribonukleotid har tre komponenter; deoxyribosesukker, en nitrogenholdig base (adenin, guanin, cytosin og thymin) og en fosfatgruppe. Desuden eksisterer DNA-molekyler som dobbelthelix lavet af to komplementære DNA-strenge forbundet med hydrogenbindinger mellem komplementære nitrogenholdige baser. Følgelig er der to hydrogenbindinger mellem adenin og thymin, mens der er tre hydrogenbindinger mellem cytosin og guanin.
Figur 01: DNA
I DNA-spiralen befinder fosfat- og sukkerdele sig uden for helixen, mens baserne forbliver i det indre af helixen. To DNA-strenge løber i modsatte retninger. Desuden snoer DNA-molekyler sig tæt sammen med histonproteiner og danner en trådlignende struktur kaldet kromosomer i eukaryoter. En vigtig egenskab ved DNA er, at det er selvreplikerende, hvilket betyder, at det kan replikere eller lave kopier af sig selv. Det spiller også en vigtig rolle i proteinsyntese af levende organismer.
Hvad er cDNA?
cDNA står for komplementært DNA. Det er en form for DNA syntetiseret kunstigt af messenger RNA (mRNA), der tjener som skabelon i nærvær af revers transkriptase enzym. I de fleste eukaryoter indeholder genomisk DNA mange gener sammensat af exoner og introner. Exoner er de kodende sekvenser, mens introner udgør den ikke-kodende del af genomet. Generelt, under genekspressionen, transkriberer sense-DNA-sekvensen til en mRNA-sekvens, før den producerer et protein. Når man laver et modent mRNA, fjerner en splejsningsmekanisme alle intronsekvenserne. Derfor indeholder modent mRNA ikke introner eller de ikke-kodende sekvenser.
Desuden kan mRNA fra eukaryote celler ekstraheres og oprenses for at lave cDNA. Enzymet; revers transkriptase katalyserer syntesen af cDNA fra disse oprensede eukaryote mRNA. Efter konstruktion af cDNA fra mRNA kan de derefter klones ind i en bakteriecelle for at lave cDNA-biblioteker eller kan bruges til at udføre heterologe ekspressionsundersøgelser.
Figur 02: cDNA
Norm alt har cDNA en stor værdi ved kloning af eukaryote gener i prokaryoter. Da prokaryoter ikke indeholder introner, er de ikke i stand til at udskære introner fra eukaryotisk DNA og lave funktionelt mRNA. Før hele eukaryote gener klones ind i prokaryoter, er det derfor nødvendigt at fjerne introner og lave cDNA fra mRNA og klone til prokaryoter.
Hvad er lighederne mellem DNA og cDNA?
- DNA og cDNA er to former for nukleinsyrer.
- Begge indeholder deoxyribonukleotidmonomerer.
- De har desuden begge kodende sekvenser af gener.
Hvad er forskellen mellem DNA og cDNA?
DNA er en naturlig form for nukleinsyre, mens cDNA er en kunstigt konstrueret form for nukleinsyre. Derfor er dette en forskel mellem DNA og cDNA. Desuden repræsenterer DNA genomet af mange levende organismer. Den sammensætter de kodende og ikke-kodende sekvenser. Men når man laver mRNA, udskæres alle intronsekvenserne, da de ikke er vigtige for dannelsen af proteiner. Derfor indeholder mRNA-sekvenser ikke introner. Disse mRNA-sekvenser fungerer som skabeloner, når cDNA syntetiseres. Derfor indeholder cDNA ikke introner. Følgelig indeholder DNA introner, men cDNA indeholder ikke introner. Vi kan sige dette som den vigtigste forskel mellem DNA og cDNA.
Da cDNA kun indeholder exoner, er cDNA'er meget kortere end DNA. DNA indeholder nogle introner, der spænder over tusindvis af basepar. Så dette er også en forskel mellem DNA og cDNA. Desuden forekommer DNA naturligt som dobbeltstrenget helix, mens cDNA forekommer som enkeltstrengede sekvenser. DNA-polymerase er det enzym, der katalyserer DNA-syntese eller replikation, mens revers transkriptase er enzymet, der katalyserer cDNA-syntese i laboratoriet.
Nedenstående infografik om forskellen mellem DNA og cDNA giver flere detaljer om disse forskelle.
Oversigt – DNA vs cDNA
DNA er en vigtig polymer, der danner vores genom. På den anden side er cDNA en anden form for DNA, der er vigtig for at lave cDNA-biblioteker og producere proteiner, der næsten ikke udtrykkes. mRNA bruges til at lave cDNA. Derfor indeholder cDNA ikke introner. Men DNA indeholder introner. Det er således den vigtigste forskel mellem DNA og cDNA. DNA er nyttigt til konstruktion af genomiske DNA-biblioteker, mens cDNA er nyttigt til konstruktion af cDNA-biblioteker. Da cDNA ikke indeholder introner, er cDNA kortere end DNA. Vigtigst af alt er DNA dobbeltstrenget, mens cDNA er enkeltstrenget. Dette opsummerer forskellen mellem DNA og cDNA.
