Dallimi kryesor – cDNA kundrejt bibliotekës gjenomike
Ekzistojnë dy lloje kryesore të bibliotekave të ADN-së të ndërtuara nga shkencëtarët duke përdorur teknika të inxhinierisë gjenetike. Këto janë biblioteka cDNA dhe biblioteka gjenomike. Dallimi kryesor midis cDNA dhe bibliotekës gjenomike është se biblioteka cDNA përmban ADN-në plotësuese të klonuar të mARN-së totale të një organizmi ndërsa biblioteka e ADN-së gjenomike përmban fragmentet e klonuara të të gjithë gjenomit të një organizmi. Biblioteka e ADN-së gjenomike është më e madhe se biblioteka e cDNA.
Çfarë është një bibliotekë gjenomike?
Një bibliotekë e ADN-së gjenomike është një koleksion klonesh që përmbajnë fragmente të ADN-së totale gjenomike të një organizmi. Ai përmban të gjithë ADN-në gjenomike të atij organizmi, duke përfshirë sekuencat koduese dhe jokoduese. Ndërtimi i një biblioteke gjenomike kryhet me teknologjinë rekombinante të ADN-së e ndjekur nga klonimi (inxhinieria gjenetike). Ka hapa të ndryshëm të përfshirë në ndërtim siç tregohet në figurën 01. Procesi fillon me izolimin gjenomik të ADN-së. Duke përdorur një protokoll të përshtatshëm të nxjerrjes së ADN-së, ADN-ja totale gjenomike e një organizmi duhet të izolohet. Pastaj ADN-ja duhet të shndërrohet në madhësi të menaxhueshme ose në fragmente specifike nga endonukleazat restriktive (enzimat e prerjes së ADN-së). ADN-ja e fragmentuar duhet të futet në vektorë duke përdorur ligazat e ADN-së (enzimat që bashkojnë ADN-në). Një vektor është një organizëm vetë-përsëritës. Plazmidet dhe bakteriofagët janë vektorë të përdorur zakonisht në teknologjinë rekombinuese të ADN-së. Këta vektorë të lidhur njihen si molekula rekombinante të ADN-së pasi ato mbajnë sekuenca të ADN-së vetjake dhe të futura. Vektorët rekombinantë i shtohen një bakteri pritës dhe bëhen për të thithur vektorët rekombinantë brenda qelizës bakteriale. Bakteret me vektorë rekombinantë (plazmide) duhet të rriten në një mjedis kulture. Gjatë shumëzimit bakterial, ADN-ja bakteriale, së bashku me plazmidet rekombinante, replikojnë gjenomet e tyre dhe prodhojnë klone. Këto klone përmbajnë të gjithë gjenomin e organizmit burimor. Prandaj, ajo quhet një bibliotekë gjenomike. Plazmidet mund të ndahen lehtësisht nga ADN-ja kromozomale bakteriale për të ndërtuar bibliotekën gjenomike të atij organizmi. Nëse një organizëm i caktuar përmban gjene të interesuara, është e lehtë ta zbulosh atë në bibliotekën gjenomike me anë të hibridizimit duke përdorur sonda molekulare (shënues).
Bibliotekat gjenomike janë të rëndësishme për të studiuar strukturën dhe funksionin gjenomik, gjenet specifike, vendndodhjen e gjeneve, hartën e gjeneve, mutacionet, renditjen e gjeneve, identifikimin e gjeneve të reja terapeutike etj.
Figura_1: Ndërtimi i një biblioteke gjenomike
Çfarë është një bibliotekë cDNA?
Një bibliotekë cDNA është një koleksion klonesh plotësuese të ADN-së (cDNA) të sintetizuara nga ARNi totale e një organizmi. Procesi i ndërtimit përfshin hapa të ndryshëm. Pastrimi i mRNA totale nga një organizëm është hapi i parë i përfshirë. MARN e izoluar konvertohet në vargje cDNA nga një proces i quajtur transkriptim i kundërt. Transkriptimi i kundërt lehtësohet nga një enzimë e quajtur transkriptazë e kundërt. Ai përdor një primer të vogël 3' dhe fillon sintezën e vargut të parë cDNA plotësues të vargut të modelit të mRNA. cDNA me dy vargje që rezulton konvertohen në fragmente më të vogla duke përdorur endonukleaza restriktive dhe futen në vektorë të përshtatshëm. Këto molekula rekombinante të ndërtuara shtohen më pas në një organizëm pritës dhe rriten në një mjedis kulture për të prodhuar klone. Koleksioni i kloneve që përmbajnë fragmente cDNA të një organizmi njihet si një bibliotekë cDNA. mRNA e pjekur plotësisht e prerë në feta nuk përmban introne dhe rajone rregullatore. Prandaj, fragmentet jo-koduese nuk janë të pranishme në bibliotekat cDNA, ndryshe nga një bibliotekë gjenomike.
Bibliotekat cDNA janë të rëndësishme për analizën e rajoneve koduese, funksionet e gjeneve, shprehjen e gjeneve etj.
Figura_2: Ndërtimi i një biblioteke cDNA
Cili është ndryshimi midis cDNA dhe Bibliotekës Gjenomike?
cDNA vs Biblioteka Gjenomike |
|
| Biblioteka cDNA është një koleksion i kloneve që mbajnë ADN-në plotësuese të mARN-së së një organizmi | Biblioteka gjenomike është një koleksion i kloneve që mbajnë ADN-në totale gjenomike të një organizmi. |
| Sekuenca kodimi kundrejt sekuencave jokoduese | |
| Biblioteka cDNA përmban vetëm sekuencat koduese; ai nuk përmban introne. | Biblioteka gjenomike përbëhet nga e gjithë ADN-ja gjenomike duke përfshirë ADN-në jokoduese (introne dhe rregullatore). |
| Madhësia | |
| biblioteka cDNA është e vogël. | Biblioteka gjenomike është e madhe. |
| Materiali fillestar | |
| Materiali fillestar është mARN | Materiali fillestar është ADN. |
| Përfshirja e transkriptimit të kundërt. | |
| Transkriptimi i kundërt ndodh në sintezën e parë të vargut të cDNA. | Transkriptimi i kundërt nuk ndodh. |
Përmbledhje – cDNA dhe biblioteka gjenomike
Biblioteka gjenomike përfaqëson një popullatë klonesh që mbajnë ADN-në totale gjenomike të fragmentuar të një organizmi. Biblioteka cDNA përfaqëson popullatën e kloneve që mbajnë ADN plotësuese të mARN-së totale të një organizmi. Një klon cDNA përmban vetëm sekuencat e gjetura në mRNA ndërsa kloni gjenomik përmban sekuencat e të gjithë gjenomit. Ky është ndryshimi midis cDNA dhe bibliotekës gjenomike.
