Diferença chave – cDNA vs Biblioteca Genômica
Existem dois tipos principais de bibliotecas de DNA construídas por cientistas usando técnicas de engenharia genética. Essas são biblioteca de cDNA e biblioteca genômica. A principal diferença entre o cDNA e a biblioteca genômica é que a biblioteca de cDNA contém o DNA complementar clonado do mRNA total de um organismo, enquanto a biblioteca de DNA genômico contém os fragmentos clonados de todo o genoma de um organismo. A biblioteca de DNA genômico é maior que a biblioteca de cDNA.
O que é uma Biblioteca Genômica?
Uma biblioteca de DNA genômico é uma coleção de clones contendo os fragmentos do DNA genômico total de um organismo. Ele contém todo o DNA genômico desse organismo, incluindo sequências codificantes e não codificantes. A construção de uma biblioteca genômica é realizada pela tecnologia do DNA recombinante seguida de clonagem (engenharia genética). Existem diferentes etapas envolvidas na construção, como mostra a figura 01. O processo se inicia com o isolamento do DNA genômico. Usando um protocolo de extração de DNA adequado, o DNA genômico total de um organismo deve ser isolado. Em seguida, o DNA deve ser convertido em tamanhos gerenciáveis ou em fragmentos específicos por endonucleases de restrição (enzimas de corte de DNA). O DNA fragmentado deve ser inserido em vetores usando DNA ligases (enzimas de junção de DNA). Um vetor é um organismo auto-replicante. Plasmídeos e bacteriófagos são vetores comumente usados na tecnologia de DNA recombinante. Esses vetores ligados são conhecidos como moléculas de DNA recombinante, uma vez que carregam sequências de DNA próprias e inseridas. Os vetores recombinantes são adicionados a uma bactéria hospedeira e feitos para captar os vetores recombinantes dentro da célula bacteriana. Bactérias com vetores recombinantes (plasmídeos) devem ser cultivadas em meio de cultura. Durante a multiplicação bacteriana, o DNA bacteriano, juntamente com os plasmídeos recombinantes, replicam seus genomas e produzem clones. Esses clones contêm todo o genoma do organismo de origem. Por isso, é chamada de biblioteca genômica. Os plasmídeos podem ser facilmente separados do DNA cromossômico bacteriano para construir a biblioteca genômica desse organismo. Se um determinado organismo contém genes interessados, é fácil detectá-lo na biblioteca genômica por hibridização usando sondas moleculares (marcadores).
Bibliotecas genômicas são importantes para estudar a estrutura e função genômica, genes específicos, localização de genes, mapeamento de genes, mutações, sequenciamento de genes, identificação de novos genes terapêuticos etc.
Figura_1: Construção de uma biblioteca genômica
O que é uma biblioteca de cDNA?
Uma biblioteca de cDNA é uma coleção de clones de DNA complementar (cDNA) sintetizados a partir do mRNA total de um organismo. O procedimento de construção envolve diferentes etapas. A purificação do mRNA total de um organismo é o primeiro passo envolvido. O mRNA isolado é convertido em fitas de cDNA por um processo chamado transcrição reversa. A transcrição reversa é facilitada por uma enzima chamada transcriptase reversa. Ele usa um pequeno primer 3' e inicia a síntese da primeira fita de cDNA complementar à fita de mRNA molde. O cDNA de fita dupla resultante é convertido em fragmentos menores usando endonucleases de restrição e inserido em vetores adequados. Essas moléculas recombinantes construídas são então adicionadas a um organismo hospedeiro e cultivadas em um meio de cultura para produzir clones. A coleção de clones contendo fragmentos de cDNA de um organismo é conhecida como biblioteca de cDNA. O mRNA maduro totalmente fatiado não contém íntrons e regiões reguladoras. Portanto, fragmentos não codificantes não estão presentes em bibliotecas de cDNA ao contrário de uma biblioteca genômica.
bibliotecas de cDNA são importantes para a análise de regiões codificantes, funções gênicas, expressão de genes etc.
Figura_2: Construção de uma biblioteca de cDNA
Qual é a diferença entre cDNA e Biblioteca Genômica?
cDNA vs Biblioteca Genômica |
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| biblioteca de cDNA é uma coleção de clones que carregam o DNA complementar ao mRNA de um organismo | Biblioteca genômica é uma coleção de clones contendo o DNA genômico total de um organismo. |
| Sequências Codificantes vs Não Codificantes | |
| A biblioteca cDNA contém apenas as sequências de codificação; não contém íntrons. | A biblioteca genômica consiste em todo o DNA genômico, incluindo o DNA não codificante (íntrons e regulador). |
| Tamanho | |
| biblioteca de cDNA é pequena. | A biblioteca genômica é grande. |
| Material Inicial | |
| O material inicial é mRNA | O material inicial é o DNA. |
| Envolvimento da Transcrição Reversa. | |
| A transcrição reversa ocorre na primeira síntese da fita de cDNA. | A transcrição reversa não acontece. |
Resumo – cDNA e Biblioteca Genômica
A biblioteca genômica representa uma população de clones contendo o DNA genômico total fragmentado de um organismo. A biblioteca de cDNA representa a população de clones contendo DNA complementar do mRNA total de um organismo. Um clone de cDNA contém apenas as sequências encontradas no mRNA, enquanto o clone genômico contém as sequências de todo o genoma. Esta é a diferença entre cDNA e biblioteca genômica.
