In der Genetik ist Ergänzungs-DNA (cDNA) DNA, die von einer Bote-RNS (mRNA) synthetisiert ist, Schablone in einer durch das Enzym katalysierten Reaktion kehren transcriptase um, und die Enzym-DNA polymerase. wird cDNA häufig verwendet, um eukaryotic Gene in prokaryotes zu klonen. Wenn Wissenschaftler ein spezifisches Protein in einer Zelle ausdrücken wollen, die dieses Protein nicht normalerweise ausdrückt (d. h., heterologous Ausdruck), werden sie den cDNA übertragen, der für das Protein zur Empfänger-Zelle codiert. cDNA wird auch durch retroviruses erzeugt (wie HIV 1, HIV 2, Affenartiges Immunschwäche-Virus, usw.), der ins Genom seines Gastgebers integriert wird, um ein Pro-Virus zu schaffen.

Übersicht

Gemäß dem Hauptlehrsatz der molekularen Biologie, wenn man ein Protein synthetisiert, wird eine DNA eines Gens in mRNA abgeschrieben, der dann ins Protein übersetzt wird. Ein Unterschied zwischen eukaryotic und prokaryotic Genen ist, dass eukaryotic Gene introns enthalten können (DNA-Folgen dazwischenliegend), die Folgen im Vergleich mit exons nicht codieren, die DNA-Codierfolgen sind. Während der Abschrift wird die ganze intron RNS von der RNS primäre Abschrift und die restlichen Stücke der RNS geschnitten primäre Abschrift wird zurück zusammen gesplissen, um mRNA zu werden. Der MRNA-Code wird dann in eine Aminosäure-Kette (Folge) übersetzt, die das kürzlich gemachte Protein umfasst. Gene von Prokaryotic haben keinen introns, so ist ihre RNS dem Ausschnitt und Verstärken nicht unterworfen.

Häufig ist es wünschenswert, prokaryotic Zellen eukaryotic Gene ausdrücken zu lassen. Eine Annäherung, die man denken könnte, soll eukaryotic DNA direkt in eine prokaryotic Zelle hinzufügen, und sie das Protein machen lassen. Jedoch, weil eukaryotic DNA introns hat, und prokaryotes an der Maschinerie Mangel haben, um introns von der abgeschriebenen RNS zu entfernen, diese Annäherung arbeiten zu lassen, müssen alle intron Folgen von der eukaryotic DNA vor dem Übertragen davon in den Gastgeber entfernt werden. Diese 'intron-freie' DNA wird mit 'intron-freiem' mRNA als eine Schablone gebaut. So ist es eine 'Ergänzungs'-Kopie des mRNA, und wird so Ergänzungs-DNA (cDNA) genannt. Ausdruck des Proteins zu erhalten, das durch den cDNA, prokaryotic Durchführungsfolgen verschlüsselt ist, wäre auch (z.B ein Befürworter) erforderlich.

Synthese

Obwohl es mehrere Methoden gibt, um so zu tun, wird cDNA meistenteils vom reifen (völlig gesplissen) mRNA synthetisiert das Verwenden des Enzyms kehren transcriptase um. Dieses Enzym funktioniert auf einem einzelnen Ufer von mRNA, das Erzeugen seiner auf der Paarung der RNS gestützten Ergänzungs-DNA stützt Paare (A, U, G und C) zu ihren DNA-Ergänzungen (T, A, C und G beziehungsweise).

Eukaryotic cDNA zu erhalten, dessen introns entfernt worden sind:

1. Eine eukaryotic Zelle schreibt die DNA (von Genen) in die RNS (pre-mRNA) ab.
2. Dieselbe Zelle bearbeitet die Pre-MRNA-Ufer durch das Entfernen introns und das Hinzufügen eines poly-A Schwanzes und 5' Kappe des Methyls-Guanine.
3. Diese Mischung von reifen MRNA-Ufern wird aus der Zelle herausgezogen. Der Poly-A Schwanz der Postabschrift mRNA kann mit oligo (dT) Perlen in einer Affinitätschromatographie-Feinprobe ausgenutzt werden.
4. Ein poly-T oligonucleotide Zündvorrichtung wird auf den poly-A Schwanz der reifen mRNA Schablone gekreuzt, oder zufällige hexamer Zündvorrichtungen können hinzugefügt werden, die alle möglichen 6 enthalten, stützen einzelnes Ufer der DNA und kann deshalb überall auf der RNS kreuzen (Kehren Sie transcriptase um verlangt, dass dieses doppelt gestrandete Segment als eine Zündvorrichtung seine Operation anfängt.)
5. Rückseite transcriptase, wird zusammen mit deoxynucleotide triphosphates (A, T, G, C) hinzugefügt. Das synthetisiert ein Ergänzungsufer der zum ursprünglichen MRNA-Ufer gekreuzten DNA.
6. Um ein zusätzliches DNA-Ufer zu synthetisieren, müssen Sie die RNS des hybriden Ufers, mit einem Enzym wie RNase H verdauen.
7. Nach dem Verzehren der RNS wird eine einzelne gestrandete DNA (ssDNA) verlassen, und weil einzelne gestrandete Nukleinsäuren hydrophob sind, neigt es dazu, sich um sich zu schlingen. Es ist wahrscheinlich, dass der ssDNA eine Haarnadel-Schleife am 3' Ende bildet.
8. Von der Haarnadel-Schleife kann eine DNA polymerase es dann als eine Zündvorrichtung verwenden, um eine Ergänzungsfolge für den ss cDNA abzuschreiben.
9. Jetzt sollten Sie mit einem doppelten gestrandeten cDNA mit der identischen Folge als das mRNA von Interesse verlassen werden.

Die Rückseite transcriptase scannt den reifen mRNA und synthetisiert eine Folge der DNA, die die mRNA Schablone ergänzt. Dieses Ufer der DNA ist Ergänzungs-DNA.

Anwendungen

Ergänzungs-DNA wird häufig im Genklonen oder als Genuntersuchungen oder in der Entwicklung einer cDNA Bibliothek verwendet. Wenn Wissenschaftler ein Gen von einer Zelle in eine andere Zelle übertragen, um das neue genetische Material als ein Protein in der Empfänger-Zelle auszudrücken, wird der cDNA zum Empfänger hinzugefügt (aber nicht das komplette Gen), weil die DNA für ein komplettes Gen DNA einschließen kann, die für das Protein nicht codiert oder das die Codierfolge des Proteins (z.B, introns) unterbricht. Teilweise Folgen von cDNAs werden häufig als ausgedrückte Folge-Anhängsel erhalten.

Siehe auch

CDNA-Bibliothek

cDNA ordnen mikro

Viren

Einige Viren verwenden auch cDNA, um ihre Viren-RNS in mRNA (Viren-RNS  cDNA  mRNA) zu verwandeln. Der mRNA wird verwendet, um Virenproteine zu machen, um die Gastgeber-Zelle zu übernehmen.

Links

• H-Invitational Datenbank
• Funktionelle Anmerkung der Maus-Datenbank
• CDNA-Zeichentrickfilm (Blitz)
• Ergänzungs-DNA-Werkzeug