Differenza tra DNA e cDNA

Differenza principale - DNA vs cDNA

DNA e cDNA sono due tipi di acidi nucleici. Il DNA è il materiale genetico della maggior parte degli organismi. È disposto all'interno del nucleo negli eucarioti. Nei procarioti, il DNA è presente nel citoplasma. Durante la trascrizione, l'RNA messaggero viene prodotto dalle sequenze di DNA. Questo mRNA viene retrotrascritto dall'enzima della trascrittasi inversa in DNA complementare o cDNA. Il differenza principale tra DNA e cDNA è quello Il DNA è composto sia da sequenze codificanti che non codificanti mentre il cDNA contiene solo le sequenze codificanti. Le sequenze codificanti sono gli esoni di un gene, che codifica per una proteina funzionale. Le sequenze non codificanti sono le sequenze di DNA rimanenti del genoma. Alcune delle sequenze non codificanti codificano per l'RNA non codificante come l'RNA di trasferimento e l'RNA ribosomiale. Alcune sequenze non codificanti comprendono elementi regolatori, che sono coinvolti nella regolazione dell'espressione genica.

Aree chiave coperte

1. Cos'è il DNA
      - Definizione, caratteristiche, funzione
2. Cos'è il cDNA
      - Definizione, caratteristiche, sintesi, uso
3. Quali sono le somiglianze tra DNA e cDNA
      - Profilo delle caratteristiche comuni
4. Qual è la differenza tra DNA e cDNA
      - Confronto tra le principali differenze

Termini chiave: sequenze di codifica, DNA complementare (cDNA), acido desossiribonucleico (DNA), nucleotidi del DNA, replicazione del DNA, messaggero di RNA (mRNA), sequenze non codificanti, trascrizione inversa

Cos'è il DNA

Il DNA (acido desossiribonucleico) è un tipo di acido nucleico che funge da materiale ereditario della maggior parte degli organismi. Il DNA si trova principalmente nel nucleo degli eucarioti. Una piccola quantità di DNA si trova anche negli organelli come i mitocondri e il cloroplasto. Le quattro basi azotate, l'adenina (A), la guanina (G), la citosina (C) e la timina (T) sono coinvolte nello stoccaggio delle informazioni genetiche sul DNA. Ogni base azotata è collegata a un gruppo di zucchero desossiribosio, che a sua volta è collegato a un gruppo fosfato. Questo costituisce i mattoni fondamentali del DNA, che sono chiamati nucleotidi.

Figura 1: doppia elica del DNA

Il DNA totale di un organismo è chiamato il genoma di quell'organismo. Gli esseri umani contengono 3 miliardi di nucleotidi nel genoma. Questi nucleotidi sono disposti in due filamenti che sono complementari l'uno all'altro. Le basi adenine di un filo formano legami idrogeno con le basi di timina dell'altro filo. Allo stesso modo, le basi di citosina formano legami di idrogeno con le basi di guanina. Questo processo è chiamato accoppiamento di base complementare, e questo forma una struttura a doppio filamento di DNA. Il doppio filamento di DNA forma una struttura a doppia elica. Le doppie eliche del DNA sono disposte in cromosomi e sono strettamente imballate all'interno del nucleo. Le molecole di DNA sono in grado di auto-replicarsi per creare nuove copie del DNA dalle copie esistenti. La struttura della doppia elica del DNA è mostrata in Figura 1. 

Cos'è il cDNA

Il cDNA (DNA complementare) si riferisce al DNA a singolo filamento prodotto dalla trascrizione inversa dei modelli di RNA messaggero. La trascrizione inversa è catalizzata dall'enzima, trascrittasi inversa. Il cDNA viene anche prodotto nei retrovirus durante la conversione del genoma dell'RNA in DNA. Il cDNA è usato principalmente nella clonazione di geni eucariotici nei procarioti. I geni eucariotici contengono introni tra gli esoni, che codificano per le proteine. Durante la trascrizione, sia gli introni che gli esoni sono codificati in RNA messaggero (mRNA). Ma gli introni vengono rimossi dall'mRNA per produrre un mRNA maturo mediante lo splicing degli esoni insieme. L'mRNA totale di un organismo è chiamato transcriptome. Questo mRNA può essere usato per produrre cDNA, contenente solo le regioni codificanti le proteine ​​del genoma.

Figura 2: trascrizione inversa e PCR

La sintesi di cDNA da DNA riduce il numero di coppie di basi che dovrebbero essere gestite durante un esperimento. Questo cDNA viene quindi clonato in vettori, che possono trasportare DNA estraneo in altri organismi procarioti o eucarioti. I batteri, così come i funghi unicellulari, vengono trasformati con geni eucariotici. La trascrizione inversa accoppiata con una PCR è mostrata in figura 2. 

Somiglianze tra DNA e cDNA

• Il DNA e il cDNA sono costituiti da nucleotidi del DNA.
• Sia il DNA che il cDNA sono costituiti dalle quattro basi azotate, A, G, C e T.
• Sia il DNA che il cDNA sono costituiti da zucchero desossiribosio.
• Sia il DNA che il cDNA contengono una spina dorsale di zucchero-fosfato.
• Sia il DNA che il cDNA sono composti da regioni codificanti.

Differenza tra DNA e cDNA

Definizione

DNA: Il DNA si riferisce a un tipo di acido nucleico, costituito da una doppia elica, che è trattenuta dai legami idrogeno tra le purine e le pirimidine nelle due catene.

cDNA: Il cDNA si riferisce al DNA che viene sintetizzato usando l'RNA messaggero come modello. 

nomi

DNA: Il DNA si riferisce all'acido desossiribonucleico.

cDNA: cDNA si riferisce al DNA complementare.

sintetizzato da

DNA: Il DNA è sintetizzato dai genomi esistenti.

cDNA: Il cDNA è sintetizzato dall'mRNA citosolico.

Sintetizzato da

DNA: Il DNA viene sintetizzato durante la replicazione del DNA dall'azione dell'enzima DNA polimerasi.

cDNA: Il cDNA viene sintetizzato durante la trascrizione inversa dall'azione dell'enzima transcriptasi inversa.

Singolo / doppio filamento

DNA: Il DNA è a doppio filamento in natura.

cDNA: Il cDNA è a singolo filamento.

Consiste in

DNA: Il DNA consiste in sequenze codificanti e non codificanti di un organismo.

cDNA: Il cDNA consiste solo nelle regioni codificanti o negli esoni.

Chiamato come

DNA: Il DNA totale di un organismo è chiamato genoma.

cDNA: Il cDNA totale di un organismo è chiamato transcriptome.

Quantità

DNA: Il DNA contiene un gran numero di coppie di basi.

cDNA: Il cDNA contiene poche coppie di basi rispetto al DNA.

Uso

DNA: Il DNA può essere usato per produrre librerie genomiche.

cDNA: Il cDNA può essere usato per produrre librerie di cDNA.

Conclusione

DNA e cDNA sono due forme di acidi nucleici ampiamente utilizzati nelle tecniche biologiche molecolari. Sia il DNA che l'RNA sono costituiti da nucleotidi del DNA. Il DNA è l'acido nucleico più comune presente nei genomi. È composto da una struttura a doppia elica. Il nuovo DNA viene sintetizzato dal DNA esistente durante la replicazione del DNA da parte dell'enzima, DNA polimerasi. Il cDNA è costituito da una molecola di DNA a filamento singolo. È sintetizzato dalle molecole di mRNA in un processo chiamato trascrizione inversa da parte dell'enzima transcriptasi inversa. Il DNA contiene sia la codifica che le regioni non codificanti del genoma. Ma, cDNA contiene solo regioni di codifica o gli esoni. La principale differenza tra DNA e cDNA è la composizione di ciascun tipo di acido nucleico.

Riferimento:

1. "Cos'è il DNA? - Riferimento per la casa di genetica. "Biblioteca nazionale degli Stati Uniti di medicina, istituti nazionali di salute, disponibile qui. Consultato il 22 agosto 2017.
2. "CDNA (DNA complementare)." Geni umani, disponibili qui. Consultato il 22 agosto 2017.

Cortesia dell'immagine:

1. "DNA doppia elica (13081113544)" di Genomics Education Program - DNA a doppia elica (CC BY 2.0) via Commons Wikimedia
2. "Reazione a catena polimerica di trascrizione inversa" di Jpark623 - Opera propria (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia