دی ان ای مکمل

در فرآیندهای مهندسی ژنتیک DNA مکمل ( cDNA ) به رشته ای از مولکول DNA گفته می شود که تحت فعّالیت کاتالیتیک آنزیم رونوشت بردار معکوس از روی رشتهٔ mRNAی بالغ ساخته می شود. از DNA مکمل به طور عمده به منظور تاگ سازی ( کلونینگ ) ژنهای هوهسته ای ( یوکاریوتی ) در سولهای سادهٔ پیش هسته ای ( پروکاریوتی ) استفاده می گردد. cDNA همچنین در رتروویروس ها ( نظیر ویروس نقص ایمنی اکتسابی – HIV ) تحت فعّالیت آنزیم رونوشت بردار معکوس سنتز می شود که بعداً از طریق الحاق به ژنوم میزبان ( تحت فعّالیت آنزیم اینتگراز ) برای تولید پروویروس مورد استفاده قرار می گیرد.
به طورکلی در موجودات زنده حین بیان ژن، نخست طی فرآیند رونویسی RNAی پیامبر ( mRNA ) از روی ژن ( که بخشی از DNA است ) ساخته می شود و در مرحلهٔ بعد طی فرآیند ترجمه در ریبوزوم ها از روی RNA، پروتئین ساخته می شود. تفاوت حائز اهمّیتی که میان یوکاریوت ها و پروکاریوت ها در فرآیند بیان ژن ملاحظه می شود وجود توالی های اینترون و اگزون در رونوشت ژن های سلولهای یوکاریوتی است. توالی های اینترون توالی های غیر کدی ( not coding sequences ) می باشند که پیش از فرآیند ترجمه، طی مرحلهٔ بلوغ RNA حذف می گردند. چون سلولهای پروکاریوتی فاقد توالی های اینترون هستند نتیجتاً سامانهٔ حذف این توالی های غیر کدی نیز در آنها وجود ندارد و از آنجایی که این توالی ها برای دستگاه ترجمهٔ سلول پروکاریوتی فاقد معنی هستند، لذا در فرآیند تاگ سازی ژن های یوکاریوتی در سلول های پروکاریوتی می بایستی پیش از الحاق ژنی توالی های اینترون حذف گردند و در واقع از DNAای استفاده نمود که فاقد توالی های اینترون است. برای این منظور پیش از وارد نمودن ( insert ) ژنوم یوکاریوتی به سلول پروکاریوتی در جریان فرآیند تاگ سازی، ابتدا از روی mRNAی بالغ یوکاریوتی تحت فعّالیت آنزیم رونوشت بردار معکوس، DNA ی مکمل ساخته می شود و سپس از این cDNA که فاقد توالی های اینترون است جهت فرآیند الحاق ژنی استفاده می گردد. نکتهٔ حائز اهمّیت این است که لزوم بیان ژن یوکاریوتی در سلول پروکاریوتی وجود پروموتور مناسب این ژن در پلاسمید نوترکیب است.
هرچند مکانیسم های متعددی جهت سنتز DNA ی مکمل پیشنهاد شده است ولی سنتز آن از روی RNAی پیامبر بالغ، با بهره گیری از آنزیم رونوشت بردار معکوس، رایج ترین روش جهت تهیّهٔ آن است. آنزیم ونوشت بردار معکوس ضمن حرکت در امتداد رشتهٔ mRNAی بالغ، دئوکسی ریبونوکلئوتید مکمل هریک از ریبونوکلئوتیدهای mRNA را از طریق برقراری پیوند هیدروژنی مقابل هم قرار می دهد و ضمن تشکیل یک رشتهٔ هیبرید نهایتاً منجر به سنتز cDNA می گردد.