互補ＤＮＡ是什麼意思？英文翻譯以專業解釋、例句

英語翻譯：

【化】 cDNA; complementary DNA

分詞翻譯：

互補的英語翻譯：

【電】 complement; complementary

專業解析

互補DNA（Complementary DNA，簡稱cDNA）是指以信使RNA（mRNA）為模闆，通過逆轉錄酶（reverse transcriptase）催化合成的單鍊DNA分子。其核苷酸序列與模闆mRNA互補，故稱為“互補DNA”。該術語在分子生物學中具有核心地位，主要應用於基因克隆、基因表達分析和功能基因組學研究。以下是詳細解釋：

一、定義與合成原理

互補DNA是通過逆轉錄過程合成的DNA鍊。具體步驟如下：

模闆結合：逆轉錄酶以mRNA為模闆，結合其3'端poly-A尾。
逆轉錄合成：酶催化合成與mRNA互補的DNA單鍊（cDNA第一鍊）。
雙鍊化：通過DNA聚合酶将單鍊cDNA轉化為雙鍊DNA（ds cDNA）。

此過程依賴逆轉錄病毒中發現的逆轉錄酶活性，是連接RNA與DNA遺傳信息的關鍵技術。

二、核心特性與生物學意義

無内含子結構
cDNA僅包含基因的編碼序列（外顯子），不含真核基因中存在的非編碼内含子。這一特性使其成為研究蛋白質編碼序列的理想材料。

基因表達的直接反映
由於cDNA由mRNA合成，其豐度直接反映特定細胞或組織中基因的活躍表達水平，廣泛應用於轉錄組分析（如RNA-seq）。

穩定性和可操作性
相較於RNA，cDNA更穩定且易於通過PCR擴增、克隆和測序，為基因功能研究提供技術便利。

三、主要應用領域

基因文庫構建
cDNA文庫（cDNA library）存儲特定細胞類型在特定狀态下的全部表達基因信息，用於篩選目标基因（例如人類胰島素基因的早期克隆）。

分子探針制備
标記cDNA作為探針，用於Northern blot、熒光原位雜交（FISH）等檢測特定mRNA的表達定位。

重組蛋白生産
将cDNA插入表達載體（如質粒），在細菌或真核細胞中生産藥用蛋白（如促紅細胞生成素EPO）。

基因編輯與功能研究
作為CRISPR/Cas9等基因編輯工具的模闆，或通過過表達/幹擾實驗驗證基因功能。

四、與基因組DNA的區别

特征	互補DNA (cDNA)	基因組DNA (gDNA)
來源	mRNA逆轉錄合成	細胞核内染色體DNA
内含子	不包含	包含
代表性	特定條件下的基因表達譜	生物體全部遺傳信息
研究應用	表達分析、克隆編碼序列	遺傳變異、基因結構研究

權威參考文獻

《分子克隆實驗指南》(Molecular Cloning: A Laboratory Manual)
Sambrook, J., & Russell, D.W. (Cold Spring Harbor Laboratory Press) – 經典教材詳述cDNA合成技術。

NCBI Gene Database
美國國家生物技術信息中心（NCBI）提供基因與cDNA序列的權威數據（示例鍊接：https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/）。

《細胞》(Cell Journal)
刊載多篇基於cDNA技術的功能基因組學研究論文（例如：單細胞轉錄組測序應用）。

通過上述内容，讀者可全面理解互補DNA的定義、特性及應用價值，同時引用權威文獻增強内容的可信度與學術嚴謹性。

網絡擴展解釋

互補DNA（complementary DNA，簡稱cDNA）是分子生物學中的一個重要概念，以下是其詳細解釋：

1.定義

互補DNA是指通過逆轉錄酶以信使RNA（mRNA）為模闆合成的單鍊或雙鍊DNA分子。它與原始RNA序列呈堿基互補配對關系（如RNA中的“A”對應DNA中的“T”，“C”對應“G”等），因此稱為“互補”DNA。

2.合成過程

第一步：以mRNA為模闆，在逆轉錄酶催化下合成單鍊DNA（sscDNA）；
第二步：以單鍊DNA為模闆，合成互補鍊，形成雙鍊DNA（dscDNA）。

3.特點

不含内含子：真核生物的基因組DNA包含内含子（非編碼區）和外顯子（編碼區），而cDNA僅保留外顯子序列；
應用廣泛：常用於基因克隆、分子探針制備、基因表達分析等遺傳工程領域。

4.與基因組DNA的區别

特征	cDNA	基因組DNA
來源	mRNA逆轉錄合成	細胞核内天然存在
内含子	無	有
複雜度	僅含表達基因片段	包含全部遺傳信息

5.生物學意義

cDNA能夠反映特定組織或細胞在某一時刻的基因表達情況，是研究功能基因、蛋白質表達及疾病機制的重要工具。

如需進一步了解合成步驟或應用案例，（搜狗百科）和（生物化學學科定義）。