Anahtar Farkı – cDNA ve Genomik Kitaplık
Bilim adamları tarafından genetik mühendisliği teknikleri kullanılarak oluşturulan iki ana DNA kütüphanesi türü vardır. Bunlar cDNA kütüphanesi ve Genomik kütüphanesidir. temel fark cDNA ve Genomik kitaplık arasında cDNA kitaplığı bir organizmanın toplam mRNA'sının klonlanmış tamamlayıcı DNA'sını içerirken, genomik DNA kitaplığı bir organizmanın tüm genomunun klonlanmış parçalarını içerir. Genomik DNA kütüphanesi, cDNA kütüphanesinden daha büyüktür.
Genomik Kitaplığı nedir?
Genomik DNA kütüphanesi, bir organizmanın toplam genomik DNA'sının parçalarını taşıyan bir klon koleksiyonudur. Kodlayan ve kodlamayan diziler de dahil olmak üzere o organizmanın tüm genomik DNA'sını içerir. Bir genomik kütüphanenin oluşturulması, rekombinant DNA teknolojisi ve ardından klonlama (genetik mühendisliği) ile gerçekleştirilir. Şekil 01'de gösterildiği gibi yapımda yer alan farklı adımlar vardır. Süreç, genomik DNA izolasyonu ile başlar. Uygun bir DNA ekstraksiyon protokolü kullanılarak bir organizmanın toplam genomik DNA'sı izole edilmelidir. Daha sonra DNA, kısıtlayıcı endonükleazlar (DNA kesme enzimleri) ile yönetilebilir boyutlara veya spesifik parçalara dönüştürülmelidir. Parçalanmış DNA, DNA ligazları (DNA birleştirme enzimleri) kullanılarak vektörlere yerleştirilmelidir. Bir vektör, kendi kendini kopyalayan bir organizmadır. Plazmitler ve bakteriyofajlar, rekombinant DNA teknolojisinde yaygın olarak kullanılan vektörlerdir. Bu bağlanmış vektörler, hem kendi hem de eklenmiş DNA dizilerini taşıdıkları için rekombinant DNA molekülleri olarak bilinirler. Rekombinant vektörler, bir konakçı bakteriye eklenir ve bakteri hücresi içindeki rekombinant vektörleri almak üzere yapılır. Rekombinant vektörlere (plazmitler) sahip bakteriler bir kültür ortamında büyütülmelidir. Bakteriyel çoğalma sırasında bakteriyel DNA, rekombinant plazmitlerle birlikte genomlarını çoğ altır ve klonlar üretir. Bu klonlar, kaynak organizmanın tüm genomunu içerir. Bu nedenle, bir genomik kütüphane olarak adlandırılır. Plazmitler, bu organizmanın genomik kütüphanesini oluşturmak için bakteri kromozomal DNA'sından kolayca ayrılabilir. Belirli bir organizma ilgili genler içeriyorsa, moleküler problar (markerlar) kullanılarak hibridizasyon yoluyla genomik kütüphanede onu tespit etmek kolaydır.
Genomik kütüphaneler, genomik yapı ve fonksiyon, spesifik genler, gen konumu, gen haritalaması, mutasyonlar, gen dizilimi, yeni terapötik genlerin tanımlanması vb. üzerinde çalışmak için önemlidir.
Şekil_1: Genomik bir kütüphanenin inşası
cDNA kitaplığı nedir?
Bir cDNA kütüphanesi, bir organizmanın toplam mRNA'sından sentezlenen tamamlayıcı DNA (cDNA) klonlarının bir koleksiyonudur. İnşaat prosedürü farklı adımlar içerir. Toplam mRNA'nın bir organizmadan saflaştırılması ilgili ilk adımdır. İzole edilmiş mRNA, ters transkripsiyon adı verilen bir işlemle cDNA ipliklerine dönüştürülür. Ters transkripsiyon, ters transkriptaz adı verilen bir enzim tarafından kolaylaştırılır. Küçük bir 3' primer kullanır ve şablon mRNA zincirini tamamlayan ilk cDNA zincirinin sentezini başlatır. Elde edilen çift sarmallı cDNA, kısıtlama endonükleazları kullanılarak daha küçük parçalara dönüştürülür ve uygun vektörlere yerleştirilir. Bu yapılandırılmış rekombinant moleküller daha sonra bir konakçı organizmaya eklenir ve klonlar üretmek için bir kültür ortamında büyütülür. Bir organizmanın cDNA parçalarını içeren klonların koleksiyonu, bir cDNA kütüphanesi olarak bilinir. Tamamen dilimlenmiş olgun mRNA, intronlar ve düzenleyici bölgeler içermez. Bu nedenle, bir genomik kitaplığın aksine, cDNA kitaplıklarında kodlamayan fragmanlar bulunmaz.
cDNA kütüphaneleri, kodlama bölgelerinin, gen fonksiyonlarının, genlerin ekspresyonunun vb. analizi için önemlidir.
Şekil_2: Bir cDNA kitaplığının oluşturulması
cDNA ve Genomik Kitaplık arasındaki fark nedir?
cDNA vs Genomik Kütüphane |
|
| cDNA kütüphanesi, bir organizmanın mRNA'sına tamamlayıcı DNA'yı taşıyan klonların bir koleksiyonudur | Genomik kitaplık, bir organizmanın toplam genomik DNA'sını taşıyan klonların bir koleksiyonudur. |
| Kodlama ve Kodlamayan Diziler | |
| cDNA kitaplığı yalnızca kodlama dizilerini içerir; intron içermez. | Genomik kitaplık, kodlamayan (intronlar ve düzenleyici) DNA dahil tüm genomik DNA'dan oluşur. |
| Boyut | |
| cDNA kütüphanesi küçüktür. | Genomik kütüphanesi büyüktür. |
| Başlangıç Malzemesi | |
| Başlangıç malzemesi mRNA'dır | Başlangıç malzemesi DNA'dır. |
| Ters Transkripsiyonun Katılımı. | |
| Ters transkripsiyon ilk cDNA zinciri sentezinde gerçekleşir. | Ters transkripsiyon gerçekleşmez. |
Özet – cDNA ve Genomik Kütüphane
Genomik kütüphane, bir organizmanın parçalanmış toplam genomik DNA'sını taşıyan bir klon popülasyonunu temsil eder. cDNA kütüphanesi, bir organizmanın toplam mRNA'sının tamamlayıcı DNA'sını taşıyan klon popülasyonunu temsil eder. Bir cDNA klonu yalnızca mRNA'da bulunan dizileri içerirken, genomik klon tüm genomun dizilerini içerir. Bu, cDNA ve genomik kitaplık arasındaki farktır.
