Τι είναι η βιβλιοθήκη γονιδίων;

Μια γονιδιακή βιβλιοθήκη είναι ο όρος για συλλογές θραυσμάτων δεοξυριβονουκλεϊκού οξέος (DNA) που έχουν κλωνοποιηθεί τυχαία από τα γονιδιώματα των οργανισμών.Είναι κλωνοποιημένα ως πλασμίδια που μπορούν να αναπαραχθούν ξεχωριστά από τα χρωμοσώματα και τους φάγους τους, τα οποία είναι ένας παρασιτικός ιός που τροφοδοτεί τα βακτήρια.Όταν κλωνοποιούνται ως πλασμίδια, η συλλογή είναι κύτταρα ξενιστή και κάθε ένα από τα κύτταρα περιέχει ένα θραύσμα DNA.Οι βιβλιοθήκες γονιδίων φάγου αποτελούνται από αυτά που ονομάζονται λύματα φάγου, τα οποία είναι υπολείμματα κατεστραμμένων κυττάρων με ένα θραύσμα DNA που εισάγονται.Όταν οι βιβλιοθήκες γονιδίων περιέχουν μια συλλογή όλων των γενετικών πληροφοριών σε έναν οργανισμό, θεωρούνται ότι είναι μια βιβλιοθήκη γονιδίων αναπαραγωγής.Οι ανασυνδυασμένοι φορείς είναι γνωστοί ως βιβλιοθήκη γονιδίου CRNA.Η διαλογή της βιβλιοθήκης γονιδίων βρίσκει συγκεκριμένα κύτταρα που περιέχουν διανύσματα κλωνοποίησης με ένα συγκεκριμένο γονίδιο που αναζητείται σε μια γονιδιακή βιβλιοθήκη και στη συνέχεια χρησιμοποιεί μία από τις πολλές τεχνικές απομόνωσης και συγκομιδής τους.Μόλις συγκομιστούν, τα κύτταρα θεωρούνται κλωνοποιημένα.Προκειμένου να έχουμε μια λογική πιθανότητα απομόνωσης και κλωνοποίησης ενός συγκεκριμένου γονιδίου, συνήθως χρησιμοποιούνται μόνο βιβλιοθήκες γονιδίων αναπαραγωγής ως κάθε γονίδιο και κάθε αρχικό θραύσμα DNA ενός συγκεκριμένου γονιδιώματος συλλέγονται εκεί.Για να επιτευχθεί η πιθανότητα 99% να εντοπιστεί ένα συγκεκριμένο ανθρώπινο γονίδιο για κλωνοποίηση, περισσότερα από 600.000 κλωνοποιημένα κύτταρα θα πρέπει να εξεταστούν για να βρουν το επιθυμητό γονίδιο από μια βιβλιοθήκη γονιδίων αναπαραγωγής..Η βιβλιοθήκη είναι δομημένη για να οργανώσει το DNA και χιλιάδες διαφορετικά γονίδια του.Η βιβλιοθήκη γίνεται μια συλλογή από δεκάδες χιλιάδες αποικίες βακτηρίων, καθένα από τα οποία διαμορφώνεται με ένα κομμάτι DNA από τον οργανισμό που περιέχει ένα γονίδιο ειδικού ενδιαφέροντος.Οι βιβλιοθήκες περιέχουν επίσης ένζυμα περιορισμού και πλασμίδιο.Τα ένζυμα περιορισμού χρησιμοποιούνται για την ανάγνωση των πληροφοριών νουκλεοτιδίων του DNA και χρησιμοποιούνται για να κόψουν το DNA σε θραύσματα διαχωρίζοντας τα νουκλεοτίδια μεταξύ τους.

Τα ίδια ένζυμα περιορισμού κόβουν τα βακτηριακά πλασμίδια και τα θραύσματα και τα πλασμίδια συνδυάζονται σε ένα δοκιμαστικό σωλήνα για να συνδυάσουν, κάνοντας έναν νέο συνδυασμό.Αυτά τα ανασυνδυασμένα πλασμίδια στη συνέχεια επιστρέφονται πίσω στην καλλιέργεια βακτηρίων χρησιμοποιώντας είτε θερμικό σοκ είτε ηλεκτροδιάτρηση.Αυτά τα βήματα εκτελούνται ξανά και ξανά μέχρι να σχηματιστεί μια ολόκληρη βιβλιοθήκη γονιδίων για έναν συγκεκριμένο οργανισμό γονιδιώματος από όλα τα θραύσματα της αρχικής εκχύλισης DNA.