Sự khác biệt giữa DNA và cDNA

Các sự khác biệt chính giữa DNA và cDNA là DNA chứa cả exon và intron trong khi cDNA chỉ chứa exon.

DNA và cDNA là hai loại axit nucleic được tạo thành từ deoxyribonucleotide. DNA là một trong những đại phân tử quan trọng nhất của các sinh vật sống tạo nên bộ gen. Bộ gen chứa thông tin di truyền tổng thể của một sinh vật. Nó tạo thành các loại trình tự khác nhau bao gồm các exon là trình tự mã hóa và intron là trình tự không mã hóa. Mặt khác, cDNA hoặc DNA bổ sung là một dạng DNA khác được tổng hợp nhân tạo từ các phân tử mRNA của các nhà khoa học. Vì cDNA xuất phát từ các mẫu mRNA, nó không chứa các chuỗi hoặc intron không mã hóa.

NỘI DUNG

1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. DNA là gì
3. cDNA là gì
4. Điểm tương đồng giữa DNA và cDNA
5. So sánh cạnh nhau - DNA vs cDNA ở dạng bảng
6. Tóm tắt

DNA là gì?

Axit deoxyribonucleic hoặc DNA đóng vai trò là vật liệu di truyền của nhiều sinh vật sống bao gồm cả vi khuẩn. Thông tin di truyền nằm trong các phân tử DNA dưới dạng trình tự nucleotide và gen. Trong quá trình sinh sản, DNA của bố mẹ truyền sang thế hệ con thông qua giao tử. Về mặt cấu trúc, DNA là một đại phân tử bao gồm các monome của deoxyribonucleotide. Deoxyribonucleotide có ba thành phần; đường deoxyribose, một cơ sở nitơ (adenine, guanine, cytosine và thymine) và một nhóm phosphate. Hơn nữa, các phân tử DNA tồn tại dưới dạng chuỗi xoắn kép được tạo ra từ hai chuỗi DNA bổ sung được liên kết bởi các liên kết hydro giữa các cơ sở nitơ bổ sung. Theo đó, có hai liên kết hydro giữa adenine và thymine trong khi có ba liên kết hydro giữa cytosine và guanine.

Hình 01: DNA

Trong chuỗi xoắn DNA, các gốc photphat và đường nằm bên ngoài chuỗi xoắn trong khi các bazơ vẫn ở bên trong chuỗi xoắn. Hai sợi DNA chạy ngược chiều nhau. Hơn nữa, các phân tử DNA cuộn chặt với protein histone và tạo ra một chuỗi giống như các cấu trúc gọi là nhiễm sắc thể ở sinh vật nhân chuẩn. Một tính chất quan trọng của DNA là nó tự sao chép, có nghĩa là nó có thể sao chép hoặc tạo bản sao của chính nó. Nó cũng có vai trò chính trong việc tổng hợp protein của các sinh vật sống.

CDNA là gì?

cDNA là viết tắt của DNA bổ sung. Nó là một dạng DNA được tổng hợp nhân tạo bởi RNA thông tin (mRNA), đóng vai trò là khuôn mẫu với sự có mặt của enzyme phiên mã ngược. Trong hầu hết các sinh vật nhân chuẩn, DNA bộ gen chứa nhiều gen bao gồm exon và intron. Exon là các chuỗi mã hóa trong khi các intron tạo ra phần không mã hóa của bộ gen. Nói chung, trong quá trình biểu hiện gen, cảm nhận trình tự DNA sẽ phiên mã thành trình tự mRNA trước khi tạo ra protein. Khi tạo ra một mRNA trưởng thành, một cơ chế nối sẽ loại bỏ tất cả các chuỗi intron. Do đó, mRNA trưởng thành không chứa intron hoặc các chuỗi không mã hóa.

Hơn nữa, mRNA của các tế bào nhân chuẩn có thể được chiết xuất và tinh chế để tạo ra cDNA. Các enzyme; transcriptase ngược xúc tác sự tổng hợp cDNA từ các mRNA eukaryote tinh khiết này. Sau khi xây dựng cDNA từ mRNA, sau đó chúng có thể được nhân bản vào tế bào vi khuẩn để tạo ra các thư viện cDNA hoặc có thể được sử dụng để thực hiện các nghiên cứu biểu hiện dị loại.

Hình 02: cDNA

Thông thường, cDNA có giá trị lớn trong việc nhân bản gen của sinh vật nhân chuẩn ở sinh vật nhân sơ. Vì prokaryote không chứa intron, chúng không thể loại bỏ các intron từ DNA sinh vật nhân chuẩn và tạo ra mRNA chức năng. Do đó, trước khi nhân bản toàn bộ gen của sinh vật nhân chuẩn vào sinh vật nhân sơ, cần phải loại bỏ intron và tạo cDNA khỏi mRNA và nhân bản thành prokaryote.

Điểm giống nhau giữa DNA và cDNA là gì?

• DNA và cDNA là hai dạng axit nucleic.
• Cả hai đều chứa monome deoxyribonucleotide.
• Ngoài ra, cả hai đều sở hữu trình tự mã hóa của gen.

Sự khác biệt giữa DNA và cDNA là gì?

DNA là một dạng tự nhiên của axit nucleic trong khi cDNA là một dạng axit nucleic được xây dựng nhân tạo. Do đó, đây là một điểm khác biệt giữa DNA và cDNA. Hơn nữa, DNA đại diện cho bộ gen của nhiều sinh vật sống. Nó bao gồm các trình tự mã hóa và không mã hóa. Tuy nhiên, khi tạo mRNA, tất cả các chuỗi intron đều bị cắt bỏ vì chúng không quan trọng đối với sự hình thành protein. Do đó, chuỗi mRNA không chứa intron. Các chuỗi mRNA này hoạt động như các mẫu khi tổng hợp cDNA. Do đó, cDNA không chứa intron. Theo đó, DNA chứa intron, nhưng cDNA không chứa intron. Chúng ta có thể nói đây là điểm khác biệt chính giữa DNA và cDNA.

Hơn nữa, vì cDNA chỉ chứa exon, cDNA ngắn hơn nhiều so với DNA. DNA chứa một số intron trải dài hàng ngàn cặp bazơ. Vì vậy, đây cũng là một sự khác biệt giữa DNA và cDNA. Hơn nữa, DNA tự nhiên xảy ra dưới dạng chuỗi xoắn kép trong khi cDNA xảy ra dưới dạng chuỗi đơn. DNA polymerase là enzyme xúc tác cho quá trình tổng hợp DNA hoặc sao chép trong khi enzyme sao chép ngược là enzyme xúc tác cho quá trình tổng hợp cDNA trong phòng thí nghiệm.

Infographic dưới đây về sự khác biệt giữa DNA và cDNA cung cấp thêm chi tiết về những khác biệt này.

Tóm tắt - DNA vs cDNA

DNA là một polymer quan trọng tạo nên bộ gen của chúng ta. Mặt khác, cDNA là một dạng DNA khác rất quan trọng để tạo ra các thư viện cDNA và tạo ra các protein khó biểu hiện. mRNA được sử dụng để tạo cDNA. Do đó, cDNA không chứa intron. Nhưng DNA chứa intron. Vì vậy, nó là sự khác biệt chính giữa DNA và cDNA. DNA rất hữu ích cho việc xây dựng các thư viện DNA bộ gen trong khi cDNA hữu ích cho việc xây dựng các thư viện cDNA. Vì cDNA không chứa intron, cDNA ngắn hơn DNA. Quan trọng nhất, DNA là chuỗi kép trong khi cDNA là chuỗi đơn. Điều này tóm tắt sự khác biệt giữa DNA và cDNA.

Tài liệu tham khảo:

1. DNA bổ sung. Wikipedia, Wikimedia Foundation, ngày 7 tháng 12 năm 2018. Có sẵn tại đây
2. DNA là gì? - Tài liệu tham khảo về di truyền học - NIH. Thư viện Y khoa Quốc gia Hoa Kỳ, Viện Y tế Quốc gia. Có sẵn ở đây  

Hình ảnh lịch sự:

1. DNA Eukaryote DNA-en Được xây dựng bởi Magnus Manske, Dietzel65, LadyofHats, Radio89 (CC BY-SA 3.0) qua Commons Wikimedia  
2. Hình thành của một thư viện cDNA, bởi Tiến sĩ Dre (CC BY-SA 3.0) qua Wikimedia Commons