Cum se produce o bibliotecă genomică

O bibliotecă genomică este unul dintre cele două tipuri de biblioteci de ADN care conțin ADN cromozomial total al unui anumit organism. În cadrul bibliotecii genomice, inserții diferite de ADN sunt stocate într-o populație de vectori identici. Pentru a pregăti o bibliotecă genomică a unui organism particular, ADN-ul genomic trebuie izolat din organism. Enzimele de restricție digeră ADN genomic la secvențe ADN particulare, ducând la fragmente de ADN genomic. Fiecare fragment poate conține una sau două gene. Aceste fragmente sunt inserate într-un anumit tip de vector și sunt transformate într-o bacterie gazdă pentru a prepara o clonă ADN. 

Domenii cheie acoperite

1. Ce este o bibliotecă genomică
     - Definiție, fapte
2. Cum se produce o bibliotecă genomică
     - Procedură, Titer, Screening

Termeni cheie: Biblioteca genomică, Titer, Restriction Digestion, Screening

Ce este o bibliotecă genomică

O bibliotecă genomică este un set de clone ADN care reprezintă întregul conținut al ADN-ului unui organism anume. Clonele ADN sunt propagate prin replicare în microorganisme. O bibliotecă genomică permite cercetătorilor să izoleze un fragment de ADN de interes din bibliotecă pentru studiu. Genomice biblioteci sunt importante în secvențierea genomului întreg.

Cum se produce o bibliotecă genomică

Etapele implicate în pregătirea unei biblioteci genomice sunt descrise mai jos.

1. Extracția și purificarea ADN-ului genomic
2. Digestia ADN-ului genomic cu o anumită enzimă de restricție - Aceasta poate conduce la un set de fragmente de ADN cu dimensiuni similare. Fiecare fragment poate conține una sau două gene ale genomului.
3. Fragmentele ADN sunt inserate într-un anumit tip de vectori - Vectorul este digerat cu aceeași enzimă de restricție urmată de ligarea inserțiilor în vectori. Selectarea unui vector depinde de dimensiunea genomului. Capacitățile vectorilor sunt prezentate mai jos.

Tabelul 1: Capacitatea vectorului

Tipul vectorului	Inserați dimensiunea
Plasmidele	10 kb
Bacteriofag lambda	20 kb
cosmide	45 kb
Bacteriofag P1	70-100 kb
P1 cromozom artificial (PAC)	130-150 kb
Cromozomul artificial bacterian (BAC)	120-300 kb
Cromozomul artificial din drojdie (YAC)	250-2000 kb

4. Transformarea într-o gazdă - Gazda este bacteria sau drojdie în majoritatea cazurilor. O clonă a unui fragment ADN special este formată în timpul replicării gazdei.

Figura 1: Pregătirea Bibliotecii Genomice

Determinarea titlului bibliotecii

Titrul bibliotecii permite cercetătorilor să înțeleagă câte celule gazdă sunt transformate în eșantion. Se face prin diluarea celulelor transformate și prin numărarea numărului de celule pe volum.

Screening Biblioteca

Screeningul permite izolarea unui fragment ADN special din bibliotecă. Se poate face în principal în două moduri, fie prin selectarea directă a recombinanților, fie prin detectarea expresiei. Selecția directă se poate realiza prin PCR și hibridizarea coloniilor.

Concluzie

O bibliotecă genomică este o colecție de fragmente de ADN care reprezintă întregul conținut de ADN din genomul unui anumit organism. Acesta este produs prin inserarea ADN-ului fragmentat al genomului într-un vector și transformarea moleculelor recombinante într-o celulă gazdă pentru multiplicare.

Referinţă:

1. Kumar, Chinnu S. "Biblioteca genomică". LinkedIn SlideShare, 4 octombrie 2015, disponibil aici.

Datorită fotografiei:

1. "Construcția bibliotecii genomice" de Aluquette - lucrare proprie (CC BY-SA 3.0) prin Wikimedia Commons