Komplementární DNA (cDNA, angl. cDNA ) je DNA syntetizovaná na templátu zralé mRNA v reakci katalyzované reverzní transkriptázou .
cDNA se často používá ke klonování eukaryotických genů v prokaryotech . Komplementární DNA je také produkována retroviry ( HIV-1 , HIV-2 , Simian Immunodeficiency Virus) a poté integrována do hostitelské DNA za vzniku proviru . [jeden]
Ústřední dogma molekulární biologie předpokládá, že během syntézy proteinů je DNA transkribována do mRNA a mRNA je pak překládána do proteinů. Jeden rozdíl mezi prokaryoty a eukaryoty je ten, že eukaryotické geny mohou obsahovat introny , nekódující sekvence, které jsou vyříznuty z nezralé mRNA během procesu sestřihu. Prokaryotické geny nemají introny, takže prokaryotické mRNA nepodléhají sestřihu. [2]
Eukaryotické geny mohou být často exprimovány v prokaryotických buňkách. V nejjednodušším případě metoda zahrnuje vložení eukaryotické DNA do prokaryotického genomu, následnou transkripci DNA do mRNA a následnou translaci mRNA na proteiny. Prokaryotické buňky nemají enzymy štěpící introny, a proto musí být introny vyříznuty z eukaryotické DNA před vložením do prokaryotického genomu . DNA, která je komplementární ke zralé mRNA, se tedy nazývá komplementární DNA - cDNA (cDNA). Úspěšná exprese proteinů kódovaných v eukaryotické cDNA v prokaryotech také vyžaduje regulační prvky prokaryotických genů (např. promotory ).
Jednou z metod pro získání potřebného genu (molekuly DNA), který bude podroben replikaci (klonování) s uvolněním značného množství replik, je konstrukce komplementární DNA (cDNA) na mRNA. Tato metoda vyžaduje použití reverzní transkriptázy, enzymu přítomného v některých RNA virech, který umožňuje syntézu DNA z templátu RNA.
Metoda je široce používána k získání cDNA a zahrnuje izolaci z celkové mRNA takové mRNA, která kóduje translaci určitého proteinu (například interferonu, inzulínu) s další syntézou na této mRNA jako templátu potřebné cDNA pomocí reverzní transkriptázy. .
Gen, který byl získán výše uvedeným postupem (cDNA), musí být zaveden do bakteriální buňky tak, aby se integroval do jejího genomu. K tomu se vytváří rekombinantní DNA, která se skládá z cDNA a speciální molekuly DNA, která vládne jako vodič, neboli vektor, schopný proniknout příjemcem do buňky. Jako vektory pro cDNA se používají viry nebo plazmidy. Plazmidy jsou malé kruhové molekuly DNA, které se nacházejí odděleně od nukleoidu bakteriální buňky, obsahují několik důležitých genů pro funkci celé buňky (například geny rezistence na antibiotika a mohou se replikovat nezávisle na hlavním genomu (DNA) buňky). Biologicky důležitými a praktickými vlastnostmi plazmidů použitelných pro genetické inženýrství je jejich schopnost přenosu z jedné buňky do druhé pomocí mechanismu transformace nebo konjugace, stejně jako schopnost být začleněn do bakteriálního chromozomu a replikovat se spolu s ním.
| Typy nukleových kyselin | ||||
|---|---|---|---|---|
| Dusíkaté báze | ||||
| Nukleosidy | ||||
| Nukleotidy | ||||
| RNA | ||||
| DNA | ||||
| Analogy | ||||
| Vektorové typy |
| |||
| ||||