生物技術概論~基因體基因庫跟cDNA基因庫最大的差別在哪裡?

版主，各位前輩，大師，老師好！請容在下大膽，提供一點個人的淺見，和方向。當然，生化神人＿橘子貓先生在意見002的直覺性回答，＜太佩服了，也只有我這個後生晚輩，敢斗膽造次來回答，請見諒。哈！＞馬克老師在意見003的回答，非常適合當下學習者的說明，兩位達人高手的意見，請版主務必參考。避免爭議，在下先行澄清，Genomic library原則上包括兩個，一個是DNA library，一個是cDNA library。但是，有些書說，genomic library就是genomic DNA library，也沒有錯。重點是，不論是哪一種說法，cDNA library絕不等於Genomic library，也不是enomic DNA librar，或DNA library。這樣有瞭？★基因體基因庫(genomic library)如同橘子貓先生所言，當細胞內所有的DNA，用restriction endonucleases打斷，經由insert into vectors，進入細菌體內，複製，放大，再純化plasmid/phage clones，我們收集這些資料，集合成庫。簡單的來說，每一段具功能的DNA sequence，經由實驗，放大蛋白質的訊號，收集而得的龐大資料庫。所以，有的書用shotgun library來形容genomic library，意思是我不管這段有表現，有功能基因會做出啥蛋白，統統抓進來cloning，亂槍打鳥，這麼多的蛋白質裡總有一個是我要的。見圖
圖片參考：http://homepages.strath.ac.uk/%7Edfs99109/BB211/Lod7-16cosmidlib.JPG
reference(ref.)


★cDNA基因庫(cDNA library)complementary DNA，看字面意思，

當然是來自mRNA，和 reverse transcriptase作用下，經由reverse transcription，做出cDNA strands。接下來，仿照上述，經由insert into vectors，進入.....收集這些資料，集合成庫。見圖
圖片參考：http://porpax.bio.miami.edu/%7Ecmallery/150/gene/sf16x5.jpg
ref.★所以，如果野郎同學您懂的話，不妨思考一下，如果要將真核生物的基因，放進原核生物載體做表現，請問您會選擇哪一種基因庫呢？▲Google關鍵字 : 皆已附在文中。▲粗淺回答僅供參考，比喻不當請包涵，文字內容有誤請不吝指正。▲藍色反白有參考網址。網頁內容所有權皆屬原作。避免圖變叉燒，行距跑掉，請儘量用FireFox瀏覽。


2008-10-12 16:21:27 補充：
★野狼同學午安，

對！您說的沒錯，大略上來說，可以看成－

『互補DNA是指 mRNA 反轉錄後的DNA』，

但是mRNA經過RT做出的一是一條單股的cDNA，

cDNA是DNA眾多種類中的其中一種，當然具有DNA的基本特性，

那就是DNA單股是個不穩定的存在。

所以，必須再經過DNA polymerase的作用，形成雙股，較為安定的cDNA double stranded。

至於為什麼互補DNA會叫『 互補 』，

指的是這段DNA的來源，單純是和mRNA的codons sequence互補，經由RT的作用而來。

和其他DNA(如Z-DNA，T-DNA，A-DNA等等)的來源不同。

簡單解釋是如此，

～( ^＿^)

2008-10-14 11:23:34 補充：
★野狼同學您好，

▲針對您補充的問題，在下不知道您知不知道，

啟動子(promotor)是一段DNA sequence，

大略說起來是除了最後一個code，本身不會被轉錄。

這樣，在成熟的mRNA身上當然找不到promoter的身影。

您可以參考手邊資料，應該是Euk.(真核) RNA polymerase IV ，

DNA →→ pre-mRNA(hnRNA)的合成為代表來思考。

＜憑印象的，不太確定是不是RNA pol. IV＞

2008-10-14 11:23:52 補充：
▲再來，真核細胞最大的特點，是有RNA splicing這個步驟，

也就是做 intron RNA的去除，exon RNA的接合，

以便形成熟的mRNA。

成熟的mRNA→RT→cDNA。

這就是為什麼這樣的cDNA只帶有含基因的密碼區(coding region)，

在它身上找不到intron的影子。

這樣我們才能安心地把他插到原核細胞裡去做訊息放大。

因為一般的原核系統，根本無法處理有intron的真核基因。

這樣，您懂為什麼在cDNA library裡找不到『啟動子序列』了吧？

2008-10-14 11:24:12 補充：
▲非編碼DNA(non-coding strand)，嚴格的來說叫模版股(anti-sense stream)，

如果您的中文譯義和在下觀念不同，請速速導正。

我們一般讀序的，叫非模版股，coding strand，(＋)DNA，sense DNA，

請小心！

2008-10-14 11:26:56 補充：
★回 貓先生：

嗚～小生又不是蛇.....

引蛇出洞嗎？哈哈哈！！～

我自己是覺得個人蠻像老鼠的，

屬於那種很會找地方躲起來Ｑ的那一種，

嘿嘿！.....

＜不要跟偶的大頭打小報告喔！拜託！噓......＞～(^＿^|||)

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如果是給高中生的問題的話...........化繁為簡好了。相關的原理很多大大都說過了，不再多說。


如果只是問最大的不同，我想，這麼說吧：


基因體基因庫是將整個基因體經過適當處理後所製成的基因庫，包含了基因調控，或是真核生物的內插子部分。
cDNA基因庫則是將基因體中能形成蛋白質的部分經過適當處裡所製成的基因庫。


或是更簡單一點：


基因體基因庫由基因體（Genomic DNA）而來；cDNA基因庫而mRNA而來。



如果只是高中的生物，我想這樣已經夠多夠複雜了吧。


如果還有多一些，那可能就是：


1. Genomic DNA library是將genomic DNA用限制酵素partial digestion而來；cDNA library是將mRNA經反轉錄酵素而來。
2. cDNA library裡面的常有poly-A tail，Genomic DNA library沒有。
3. Genomic DNA library有exon和intron，cDNA library只有exon。
4. cDNA library裡插入的DNA片段都比較小，Genomic DNA library插入的比較大。
....................

基因體基因庫是指將此物種的DNA作定序。

定序方法有蠻多種的，像是shoutgun之類的。

像是NCBI的genome date就是作定序出來的。

有少部分的序列則是用相近物種模擬做出來的，

當然可信度就較低。


基因體基因庫應該不限於真核或原核，

只要有被定序出來就可以放進資料庫裡，

指是真核的DNA有分成有表現跟沒表現的

(也就是你說的編碼DNA及非編碼DNA)

也是一般的intron 跟 exon。


而cDNA基因庫，是將mRNA作RT PCR(reverse transcription)

而得到的互補DNA。

原核的話當然室沒差，不過真核的話就有差了，

因為成熟的mRNA是已經去除了intron。

cDNA蠻常被做成colone拿去原核細胞作表現，

然後再去一些其他的實驗。

因為是在原核細胞表現，所以就不用考慮到intron的問題了。



而啟動子的序列通常是在要轉錄之DNA前的位置

(大概在前100bp左右)

-----------------------------------------DNA
=== -------------------==========cDNA

啟動子<----所以只用cDNA是找不到啟動子的序列。

(不知道你看不看得懂圖)


所以就得用基因體的基因庫找上游之序列才能找到囉!

基因體基因庫指的是:
整個DNA所有的訊息。
cDNA基因庫指的是:
整個DNA訊息中可表現出來的部份!

2008-10-10 23:08:52 補充：
同學!
兩位專家(不包括我)說的應該十分清楚了!
我也受益不少!
因為這問題在高中是沒有提到的!
萬一未能明白請補充，我試著轉錄吧!

一般來講所謂的基因體基因庫(genomic libary)
是指把整個基因組直接打斷之後接到載體上的產物。
cDNA則是將RNA反轉錄之後接到載體上，
意即這個基因庫裡面有的產物都是細胞中會表現並轉錄出來的基因
因此 cDNA libary有可能會隨著同種樣品的不同狀態而有所變化。

2008-10-13 01:59:57 補充：
唉呀～
我要是亂打幾句話就可以把p大師引出來的話
功能性也算是達成啦～
恭喜你呀野狼同學！