cDNA

Το cDNA (complementary DNA-συμπληρωματικό DNA) είναι ένα μόριο DNA που έχει συντεθεί με βάση το ώριμο mRNA, δηλαδή το mRNA που έχει υποστεί τις απαραίτητες αποκοπές και επεξεργασίες (ωρίμαση mRNA), ώστε να είναι έτοιμο για τη μετάφραση. Η σύνθεση του cDNA γίνεται από το ένζυμο αντίστροφη μεταγραφάση. Το cDNA χρησιμοποιείται ευρύτατα για την κλωνοποίηση γονιδίων ευκαρυωτικών κυττάρων σε προκαρυωτικά, ώστε να παραχθεί η πρωτεΐνη, που αυτά κωδικοποιούν, σε μεγάλες ποσότητες. Κάθε προκαρυωτικό κύτταρο που δέχεται το γονίδιο πολλαπλασιάζεται, παράγοντας έτσι ένα βακτηριακό κλώνο. Το σύνολο των βακτηριακών κλώνων που περιέχουν τα DNA αντίγραφα όλων των ώριμων mRNA των γονιδίων που εκφράζονται σε έναν κυτταρικό τύπο ονομάζεται cDNA βιβλιοθήκη.

Γενικά

Σύμφωνα με το κεντρικό δόγμα της βιολογίας, οι πρωτεΐνες παράγονται έπειτα από μεταγραφή του DNA σε mRNA. Μια διαφορά ανάμεσα στα ευκαρυωτικά και τα προκαρυωτικά κύτταρα είναι ότι τα γονίδια στα ευκαρυωτικά κύτταρα μπορεί να περιέχουν εσώνια , που είναι τμήματα των γονιδίων που δεν μεταφράζονται σε αμινοξέα, και πρέπει να αφαιρεθούν από το mRNA πριν από την μετάφραση, μέσω της διαδικασίας της ωρίμασης του mRNA.

Πολλές φορές υπάρχει ανάγκη να εκφραστούν ευκαρυωτικά γονίδια από προκαρυωτικά κύτταρα. Μια απλή μέθοδος είναι να μεταφερθεί το DNA ενός ευκαρυωτικού κυττάρου σε ένα προκαρυωτικό κύτταρο - ξενιστή, το οποίο θα μεταγραφεί σε mRNA και θα μεταφραστεί σε πρωτεΐνη. Όμως, τα προκαρυωτικά κύτταρα δεν έχουν τη δυνατότητα να αφαιρέσουν τα εσώνια από το πρόδρομο mRNA, επομένως η αφαίρεσή τους πρέπει να γίνει πριν την μεταφορά. Αυτού του είδους το DNA, το οποίο έχει προέλθει από αντίστροφη μεταγραφή του ώριμου mRNA, ώστε να μην περιέχει εσώνια, είναι το cDNA. Για να γίνει η έκφραση απαιτείται και η μεταφορά μεταγραφικών παραγόντων (ειδικών πρωτεϊνών που βοηθούν στην πρόσδεση της RNA πολυμεράσης στους υποκινητές των γονιδίων)στα προκαρυωτικά κύτταρα.