Гол ялгаа – cDNA ба Геномын номын сан
Эрдэмтэд генийн инженерчлэлийн арга техникийг ашиглан бүтээсэн ДНХ-ийн хоёр том номын сан байдаг. Эдгээр нь cDNA номын сан, Геномын номын сан юм. cDNA болон Геномын номын сангийн гол ялгаа нь cDNA сан нь организмын нийт мРНХ-ийн клончлогдсон нэмэлт ДНХ-г агуулдаг бол геномын ДНХ-ийн сан нь организмын бүх геномын хувилсан хэсгүүдийг агуулдаг. Геномын ДНХ-ийн сан cDNA сангаас том байна.
Геномын номын сан гэж юу вэ?
Геномын ДНХ-ийн номын сан нь организмын нийт геномын ДНХ-ийн хэсгүүдийг агуулсан клонуудын цуглуулга юм. Энэ нь тухайн организмын бүх геномын ДНХ, түүний дотор кодлох болон кодлохгүй дарааллыг агуулдаг. Геномын номын сан байгуулах ажлыг рекомбинант ДНХ технологи, дараа нь клончлох (генийн инженерчлэл) хийдэг. 01-р зурагт үзүүлсэн шиг барилгын ажилд янз бүрийн үе шатууд орно. Уг процесс нь геномын ДНХ-ийн тусгаарлалтаас эхэлдэг. Тохиромжтой ДНХ олборлох протоколыг ашиглан организмын нийт геномын ДНХ-ийг тусгаарлах шаардлагатай. Дараа нь ДНХ-ийг хязгаарлах эндонуклеазууд (ДНХ огтлох фермент) -ээр зохицуулж болох хэмжээтэй эсвэл тодорхой фрагмент болгон хувиргах хэрэгтэй. Хэсэгчилсэн ДНХ-ийг ДНХ-ийн лигаза (ДНХ-ийг нэгтгэх фермент) ашиглан векторуудад оруулах хэрэгтэй. Вектор бол өөрийгөө хуулбарлах чадвартай организм юм. Плазмид ба бактериофагууд нь рекомбинант ДНХ технологид түгээмэл хэрэглэгддэг векторууд юм. Эдгээр холбосон векторууд нь өөрийн болон оруулсан ДНХ-ийн дарааллыг хоёуланг нь агуулж байдаг тул рекомбинант ДНХ молекулууд гэж нэрлэгддэг. Рекомбинант векторуудыг эзэн нян дээр нэмж, бактерийн эсийн доторх рекомбинант векторуудыг шингээх зорилгоор хийдэг. Рекомбинант вектор (плазмид) бүхий бактерийг өсгөвөрлөх орчинд ургуулна. Бактерийн үржлийн явцад бактерийн ДНХ нь рекомбинант плазмидуудтай хамт геномыг нь хуулбарлаж, клон үүсгэдэг. Эдгээр клонууд нь эх организмын геномыг бүхэлд нь агуулдаг. Тиймээс үүнийг геномын номын сан гэж нэрлэдэг. Плазмидуудыг бактерийн хромосомын ДНХ-ээс амархан салгаж, тухайн организмын геномын номын санг бий болгодог. Хэрэв тухайн организм сонирхож буй генийг агуулж байвал молекулын датчик (маркер) ашиглан эрлийзжүүлэх замаар геномын сангаас илрүүлэхэд хялбар байдаг.
Геномын сангууд нь геномын бүтэц, үйл ажиллагаа, өвөрмөц ген, генийн байршил, генийн зураглал, мутаци, генийн дараалал, эмчилгээний шинэ генийг тодорхойлох гэх мэтийг судлахад чухал ач холбогдолтой.
Зураг_1: Геномын номын сан байгуулах
CDNA номын сан гэж юу вэ?
КДНХ-ийн сан нь организмын нийт мРНХ-ээс нийлэгжсэн нэмэлт ДНХ (cDNA) клонуудын цуглуулга юм. Барилга угсралтын ажил нь янз бүрийн үе шатуудыг агуулдаг. Организмаас нийт мРНХ-ийг цэвэрлэх нь эхний алхам юм. Тусгаарлагдсан мРНХ нь урвуу транскрипц гэж нэрлэгддэг процессоор cDNA хэлхээ болж хувирдаг. Урвуу транскриптийг урвуу транскриптаза гэж нэрлэгддэг фермент хөнгөвчилдөг. Энэ нь жижиг 3' праймерыг ашигладаг бөгөөд мРНХ хэлхээний загварт нэмэлт болгон эхний cDNA хэлхээний нийлэгжилтийг эхлүүлдэг. Үр дүнд нь давхар судалтай cDNA-г хязгаарлах эндонуклеазуудыг ашиглан жижиг хэсгүүдэд хувиргаж, тохирох векторуудад оруулна. Эдгээр бүтээгдсэн рекомбинант молекулуудыг дараа нь эзэн организмд нэмж, өсгөвөрлөх орчинд ургуулж клон үүсгэдэг. Организмын cDNA хэлтэрхий агуулсан клонуудын цуглуулгыг cDNA номын сан гэж нэрлэдэг. Бүрэн хэрчсэн боловсорч гүйцсэн мРНХ нь интрон болон зохицуулалтын бүс нутгийг агуулдаггүй. Тиймээс кодчилдоггүй фрагментууд нь геномын сангаас ялгаатай нь cDNA-н санд байдаггүй.
cDNA сангууд нь кодлох бүс, генийн үйл ажиллагаа, генийн илэрхийлэл гэх мэтийг шинжлэхэд чухал юм.
Зураг_2: cDNA номын сан байгуулах
CDNA болон Геномын номын сангийн хооронд ямар ялгаа байдаг вэ?
cDNA vs Genomic Library |
|
| cDNA номын сан нь организмын мРНХ-д нэмэлт ДНХ агуулсан клонуудын цуглуулга юм | Геномын номын сан нь организмын нийт геномын ДНХ-ийг агуулсан клонуудын цуглуулга юм. |
| Кодчлол ба кодчилолгүй дараалал | |
| cDNA сан нь зөвхөн кодлох дарааллыг агуулдаг; энэ нь интрон агуулаагүй. | Геномын сан нь кодлогдоогүй (интрон ба зохицуулалтын) ДНХ зэрэг геномын ДНХ-ээс бүрддэг. |
| Хэмжээ | |
| cDNA номын сан жижиг. | Геномын сан том. |
| Эхлэх материал | |
| Эхлэх материал нь mRNA | Эхлэх материал нь ДНХ. |
| Урвуу транскрипцийн оролцоо. | |
| Урвуу транскрипц нь эхний cDNA хэлхээний нийлэгжилтэнд тохиолддог. | Урвуу сийрүүлэх боломжгүй. |
Хураангуй – cDNA болон Геномын номын сан
Геномын номын сан нь организмын хуваагдмал нийт геномын ДНХ-г агуулсан клонуудын популяцийг төлөөлдөг. cDNA номын сан нь организмын нийт мРНХ-ийн нэмэлт ДНХ агуулсан клонуудын популяцийг төлөөлдөг. cDNA клон нь зөвхөн мРНХ-д байдаг дарааллыг агуулдаг бол геномын клон нь бүх геномын дарааллыг агуулдаг. Энэ бол cDNA болон геномын номын сангийн ялгаа юм.
