Ada dua jenis utama perpustakaan DNA yang dibangun oleh para ilmuwan menggunakan teknik rekayasa genetika. Itu adalah perpustakaan cDNA dan perpustakaan Genomic. Itu perbedaan utama antara cDNA dan Genomic library adalah itu Perpustakaan cDNA berisi DNA komplementer hasil kloning dari total mRNA suatu organisme sedangkan perpustakaan DNA genom berisi fragmen hasil kloning dari seluruh genom suatu organisme. Perpustakaan DNA genom lebih besar dari perpustakaan cDNA.
ISI
1. Ikhtisar dan Perbedaan Utama
2. Apa itu Perpustakaan cDNA
3. Apa itu Perpustakaan Genomik
4. Perbandingan Berdampingan - cDNA vs Genomic Library
5. Ringkasan
Perpustakaan DNA genom adalah kumpulan klon yang memuat fragmen DNA genom total organisme. Ini berisi seluruh DNA genom organisme itu, termasuk urutan pengkodean dan bukan pengkodean. Pembangunan perpustakaan genomik dilakukan oleh teknologi DNA rekombinan diikuti oleh kloning (rekayasa genetika). Ada berbagai langkah yang terlibat dalam konstruksi seperti yang ditunjukkan pada gambar 01. Proses dimulai dengan isolasi DNA genom. Dengan menggunakan protokol ekstraksi DNA yang cocok, DNA genom total organisme harus diisolasi. Kemudian DNA harus dikonversi menjadi ukuran yang dapat dikelola atau menjadi fragmen spesifik dengan restriksi endonuklease (enzim pemotong DNA). DNA yang terfragmentasi harus dimasukkan ke dalam vektor menggunakan ligase DNA (DNA bergabung enzim). Vektor adalah organisme yang mereplikasi diri. Plasmid dan bakteriofag adalah vektor yang biasa digunakan dalam teknologi DNA rekombinan. Vektor yang diikat ini dikenal sebagai molekul DNA rekombinan karena mereka membawa sekuens DNA sendiri dan yang disisipkan. Vektor rekombinan ditambahkan ke bakteri inang dan dibuat untuk mengambil vektor rekombinan di dalam sel bakteri. Bakteri dengan vektor rekombinan (plasmid) harus ditanam dalam media kultur. Selama multiplikasi bakteri, DNA bakteri, bersama dengan plasmid rekombinan, mereplikasi genomnya dan menghasilkan klon. Klon-klon ini mengandung seluruh genom organisme sumber. Oleh karena itu, itu disebut perpustakaan genom. Plasmid dapat dengan mudah dipisahkan dari DNA kromosom bakteri untuk membangun perpustakaan genom organisme itu. Jika suatu organisme tertentu mengandung gen yang tertarik, mudah untuk mendeteksinya di perpustakaan genom dengan cara hibridisasi menggunakan probe molekuler (marker).
Perpustakaan genom penting untuk mempelajari struktur dan fungsi genom, gen spesifik, lokasi gen, pemetaan gen, mutasi, sekuensing gen, identifikasi gen terapeutik baru, dll..
Gambar_1: Konstruksi perpustakaan genom
Perpustakaan cDNA adalah kumpulan klon DNA komplementer (cDNA) yang disintesis dari mRNA total suatu organisme. Prosedur konstruksi melibatkan langkah-langkah berbeda. Pemurnian mRNA total dari suatu organisme adalah langkah pertama yang terlibat. MRNA yang terisolasi diubah menjadi untaian cDNA dengan proses yang disebut transkripsi balik. Reverse transcription difasilitasi oleh enzim yang disebut reverse transcriptase. Ia menggunakan primer 3 'kecil dan memulai sintesis untaian cDNA pertama sebagai pelengkap untai mRNA. CDNA untai ganda yang dihasilkan dikonversi menjadi fragmen yang lebih kecil menggunakan restriksi endonukleas dan dimasukkan ke dalam vektor yang sesuai. Molekul rekombinan yang dibangun ini kemudian ditambahkan ke dalam organisme inang dan tumbuh dalam media kultur untuk menghasilkan klon. Kumpulan klon yang berisi fragmen cDNA dari suatu organisme dikenal sebagai perpustakaan cDNA. MRNA matang yang diiris sepenuhnya tidak mengandung intron dan daerah pengatur. Oleh karena itu fragmen non-coding tidak ada di perpustakaan cDNA tidak seperti di perpustakaan genom.
Perpustakaan cDNA penting untuk analisis daerah pengkodean, fungsi gen, ekspresi gen dll.
Gambar_2: Konstruksi pustaka cDNA
cDNA vs Genomic Library | |
Perpustakaan cDNA adalah kumpulan dari klon-klon yang membawa DNA komplementer ke mRNA suatu organisme | Perpustakaan genom adalah kumpulan klon yang mengandung DNA genom total organisme. |
Coding vs Noncoding Sequences | |
Perpustakaan cDNA hanya berisi urutan pengkodean; tidak mengandung intron. | Pustaka genomik terdiri dari seluruh DNA genomik termasuk DNA nonkode (intron dan regulator). |
Ukuran | |
Perpustakaan cDNA kecil. | Perpustakaan genomik besar. |
Bahan awal | |
Bahan awalnya adalah mRNA | Bahan awalnya adalah DNA. |
Keterlibatan Transkripsi Terbalik. | |
Transkripsi terbalik terjadi pada sintesis untai cDNA pertama. | Transkripsi terbalik tidak terjadi. |
Perpustakaan genom mewakili populasi klon yang mengandung DNA genom total terfragmentasi dari suatu organisme. Perpustakaan cDNA mewakili populasi klon yang mengandung DNA komplementer dari total mRNA suatu organisme. Klon cDNA hanya berisi urutan yang ditemukan di mRNA sedangkan klon genomik berisi urutan seluruh genom. Inilah perbedaan antara cDNA dan perpustakaan genomik.
Referensi:
1. Haneef, Deena T KochunniJazir. "Perbedaan antara Perpustakaan Genomik dan cDNA." Perbedaan antara Perpustakaan Genomik dan cDNA. N.p., n.d. Web. 15 Februari 2017
2. Stekel, Dov J., Yoav Git, dan Francesco Falciani. "Perbandingan Ekspresi Gen dari Beberapa Perpustakaan cDNA." Penelitian Genom. Cold Spring Harbor Laboratory Press, Desember 2000. Web. 16 Feb 2017
3. "Layar Perpustakaan Genomik untuk Gen yang Terlibat dalam Toleransi n-Butanol di Escherichia coli." Layar Perpustakaan Genomik untuk Gen yang Terlibat dalam Toleransi n-Butanol di Escherichia coli. N.p., n.d. Web. 16 Feb 2017
Gambar milik:
1. "Pembentukan Perpustakaan cDNA" Oleh PhD Dre di Wikipedia bahasa Inggris (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Konstruksi Perpustakaan Genomik" Oleh Aluquette - Pekerjaan sendiri (CC BY-SA 3.0) melalui Commons Wikimedia