Biblioteca genómica

Una biblioteca genómica es una colección de ADN del genoma completo de un solo organismo. Este ADN se almacena en una población de vectores idénticos , cada uno de los cuales contiene un inserto de ADN diferente.

Creación de una biblioteca genómica

Para construir una biblioteca genómica, el ADN se extrae de las células y luego se digiere con una enzima de restricción para cortar el ADN en fragmentos de cierto tamaño [1] [2] . Luego, los fragmentos se insertan en un vector utilizando la enzima ADN ligasa . Además, el vector de ADN se puede insertar en el organismo huésped, generalmente en la población de Escherichia coli ( E. coli ) o levadura , donde cada célula contiene copias del vector con una única inserción.

Almacenamiento y aplicaciones

El uso de la célula huésped para almacenar el vector permite una fácil amplificación e identificación de clones específicos de la biblioteca para su análisis. La biblioteca genómica se puede almacenar durante mucho tiempo (congelada). Si es necesario, se aíslan y propagan ( clonan ) clones individuales de bacterias o levaduras que contienen fragmentos de ADN con los genes deseados u otros elementos del genoma . Las partes del genoma clonadas de esta manera se aíslan de las células y se utilizan para resolver varios problemas teóricos y prácticos de genética , medicina (incluido el diagnóstico de enfermedades hereditarias ) y biotecnología , así como para mapear genomas [3] [4] [5 ] .

La selección(delinglés  screening ) de la biblioteca, es decir, la búsqueda de un fragmento de ADN específico entre cientos y miles de otras secuencias, se lleva a cabo mediante el métodode hibridación de ADNutilizandosondas de ADN [3] . Si el investigador conoce al menos una pequeña secuencia denucleótidosdel sitio deseado,sintetizasecuenciacomplementariacebadorde unos 20 nucleótidos de largo) y la etiqueta conisótopo radiactivooetiquetafluorescenteSehace una réplicaPetriconcoloniasmediantetransferencianitrocelulosau otra membrana a la placa, en la que queda la huella de todas las colonias. Después de eso, se lleva a cabo la destrucción de las células bacterianas en la huella, la liberación del ADN de lasproteínasenalcalinoy la desnaturalización del ADN en una molécula monocatenaria. A continuación, se tratan todas las colonias con una sonda y se mira a cuál de las colonias se ha unido la sonda según el principio de complementariedad. Esta colonia contendrá el fragmento de ADN deseado.

A veces, el investigador no conoce la secuencia de ADN que está buscando, pero tiene la secuencia de aminoácidos de la proteína en estudio. Dado que varios tripletes de nucleótidos (de uno a seis) pueden corresponder a cada aminoácido , los probables ADN codificantes pueden ser diferentes. Luego se prepara una mezcla de sondas que pueden reconocer la supuesta secuencia.

Los métodos modernos de alta tecnología para el cribado de bibliotecas genómicas (en particular, los realizados con LHC - vectores ) se basan en el uso de la producción robótica (automatizada) , en cualquier número requerido de copias, microplacas para almacenar colonias (clones), así como membranas de nitrocelulosa y nylon (filtros) utilizadas directamente para la hibridación con sondas de ADN. Se logra un mayor aumento en la eficiencia de detección mediante el uso de las llamadas sondas overgos (del inglés overlapping  oli gos  - " oligonucleótidos superpuestos ") como sondas de ADN [3] [6] . También es posible usar PCR para cribar bibliotecas.

Otro tipo de biblioteca genómica es la biblioteca de microsatélites , cuyos clones contienen repeticiones en tándem . Su secuenciación permite obtener marcadores de ADN polimórficos ( loci de microsatélites ) para diversas aplicaciones genéticas y genómicas [7] .

Véase también

Notas

  1. ↑ Lee M.-K., Ren CW, Yan B., Cox B., Zhang H.-B., Romanov MN, Sizemore FG, Suchyta SP, Peters E., Dodgson JB Construcción y caracterización de tres bibliotecas BAC para análisis del genoma del pollo  (ing.)  // Animal Genetics  : journal. - Oxford , Reino Unido : Sociedad Internacional de Genética Animal; Blackwell Publishers Ltd , 2003. vol. 34, núm. 2 . - Pág. 151-152. — ISSN 0268-9146 . -doi : 10.1046 / j.1365-2052.2003.00965_5.x . —PMID 12648103 . Archivado desde el original el 22 de febrero de 2015.  (Consulta: 22 de febrero de 2015)
  2. ↑ Sazanov A. A., Romanov M. N., Smirnov A. F. Bibliotecas de clones genómicos extendidos como herramienta para el análisis citogenético molecular del genoma aviar  // Genética  : revista. - M. : Nauka , 2005. - T. 41 , No. 5 . - S. 581-589 . — ISSN 0016-6758 . —PMID 15977807 . Archivado desde el original el 17 de marzo de 2015.  (Consulta: 17 de marzo de 2015)
  3. ↑ 1 2 3 Song B.-K., Nadarajah K., Romanov MN Ratnam W. Detección de bibliotecas de cromosomas artificiales bacterianos (BAC) entre especies mediante hibridación basada en overgo y mapeo BAC-contig de un locus de rasgos cuantitativos de mejora del rendimiento (QTL ) yld1.1 en el arroz salvaje de Malasia Oryza rufipogon  (inglés)  // Cellular & Molecular Biology Letters : journal. — Breslavia , Polonia ; Berlín , Heidelberg , Alemania : Cellular & Molecular Biology Letters, Universidad de Wrocław , Ministerio de Ciencia y Educación Superior, Polonia ; Springer Science+Business Media , 2005. vol. 10, núm. 3 . - Pág. 425-437. — ISSN 1425-8153 . — PMID 16217554 . Archivado desde el original el 15 de marzo de 2015.  (Consulta: 15 de marzo de 2015)
  4. ↑ Romanov MN, Koriabine M., Nefedov M., de Jong PJ, Ryder OA Construcción de una biblioteca BAC de cóndor de California y un mapa físico comparativo de pollo y cóndor de primera generación como  recurso genómico de conservación de especies en peligro //  Genomics  : log . - Ámsterdam , Países Bajos : Academic Press Inc , Elsevier Science BV , 2006. - Vol. 88, núm. 6 _ - Pág. 711-718. — ISSN 0888-7543 . -doi : 10.1016/ j.ygeno.2006.06.005 . —PMID 16884891 . Archivado desde el original el 18 de febrero de 2015.  (Consulta: 18 de febrero de 2015)
  5. ↑ Romanov MN, Dodgson JB, Gonser RA, Tuttle EM Mapeo comparativo basado en BAC en el gorrión de garganta blanca, un nuevo modelo de genómica del comportamiento, usando hibridación entre especies  // BMC Research Notes  : revista  . - Londres , Reino Unido: BioMed Central Ltd , 2011. - Vol. 4.- Pág. 211.- ISSN 1756-0500 . -doi : 10.1186/ 1756-0500-4-211 . —PMID 21693052 . Archivado desde el original el 2 de marzo de 2015.  (Consulta: 2 de marzo de 2015)
  6. ↑ Romanov MN , Dodgson JB Las especies cruzadas superan la hibridación y el mapeo físico comparativo dentro de los genomas aviares  //  Animal Genetics: revista. — Oxford, Reino Unido: Sociedad Internacional de Genética Animal; Blackwell Publishers Ltd, 2006. - vol. 37, núm. 4 . - Pág. 397-399. — ISSN 0268-9146 . -doi : 10.1111 / j.1365-2052.2006.01463.x . —PMID 16879356 . Archivado desde el original el 15 de febrero de 2015.  (Consulta: 15 de febrero de 2015)
  7. ↑ Romanov MN , Jones KC , Chemnick LG , Stremel-Mork E. , Otten C. , Da Y. , Akhunov ED , Ryder OA (2009-01-10). Biblioteca enriquecida con microsatélites del cóndor de California como herramienta para estudios genéticos y genómicos en una especie en peligro de extinción . XVII Conferencia Internacional sobre Genoma Animal y Vegetal, San Diego, 10 al 14 de enero de 2009 . San Diego , CA , EE . UU .: Scherago International. pags. 107 Resumen P517 . Consultado el 10 de enero de 2009 . Archivado el 23 de enero de 2012 en Wayback Machine . 

Literatura