Una biblioteca genómica es una colección de fragmentos de ADN clonados que representan todo el genoma de un organismo. Es como un conjunto de instrucciones, que contiene toda la información genética necesaria para construir y mantener ese organismo. Así es como se produce:
1. Extracción de ADN:
* ADN genómico aislado: Esto implica romper células abiertas y extraer el ADN utilizando varias técnicas como la digestión enzimática y la purificación.
2. Fragmentación de ADN:
* Corte el ADN en piezas manejables: El ADN genómico es demasiado grande para ser clonado directamente. Debe fragmentarse en piezas más pequeñas, típicamente de 10-20 kb de largo, usando enzimas de restricción. Estas enzimas cortan el ADN en sitios de reconocimiento específicos, produciendo fragmentos con extremos definidos.
3. Preparación vectorial:
* Elija un vector adecuado: Un vector es una molécula de ADN que actúa como portador para los fragmentos de ADN genómico. Los vectores comunes incluyen plásmidos, bacteriófagos y cósmidos. Estos vectores están diseñados para tener características específicas como genes de resistencia a los antibióticos y múltiples sitios de clonación (MC) donde se pueden insertar los fragmentos de ADN.
* Linealice el vector: El ADN del vector se corta con una enzima de restricción que reconoce un sitio dentro del MCS, generando una molécula lineal con extremos pegajosos.
4. Ligadura:
* Combinar fragmentos y vectores de ADN: El ADN genómico fragmentado y los vectores linealizados se mezclan junto con la ADN ligasa, una enzima que une fragmentos de ADN formando enlaces fosfodiesteros. Esto crea moléculas de ADN recombinantes, donde se insertan fragmentos de ADN genómico en los vectores.
5. Transformación:
* Introducir moléculas recombinantes en las células huésped: Las moléculas de ADN recombinantes se introducen en células huésped adecuadas, a menudo bacterias. Estas células pueden absorber eficientemente las moléculas de ADN extrañas a través de un proceso llamado transformación.
* Seleccione para células que contienen ADN recombinante: Las células huésped se cultivan en medios selectivos que contienen antibióticos. Solo las células que transportan el ADN recombinante con el gen de resistencia a los antibióticos podrán crecer, asegurando que la biblioteca contenga solo células que transportan los fragmentos genómicos insertados.
6. Amplificación de la biblioteca:
* Cultive las células transformadas: Las células que contienen el ADN recombinante se cultivan y se permiten replicar colonias productoras. Cada colonia representa un clon que contiene un solo fragmento de ADN genómico.
* Almacene la biblioteca: La biblioteca genómica se puede almacenar de diferentes maneras, incluidos cultivos bacterianos congelados o como una colección de ADN plásmido.
7. Detección y análisis:
* Identificar fragmentos de ADN específicos: Las técnicas como la hibridación y la PCR se utilizan para detectar la biblioteca de genes específicos o secuencias de interés de ADN.
* Analice los fragmentos de ADN: Se emplean secuenciación y otras técnicas para analizar los fragmentos de ADN clonados, proporcionando información valiosa sobre el genoma del organismo.
Consideraciones clave:
* Tamaño del genoma: La complejidad de la biblioteca depende del tamaño del genoma clonado. Los genomas más grandes requieren un mayor número de clones.
* Capacidad vectorial: La elección del vector depende del tamaño de los fragmentos de ADN a clonarse.
* Compatibilidad de la celda host: La célula huésped debe poder tomar y replicar eficientemente las moléculas de ADN recombinantes.
* Tamaño de la biblioteca: Una biblioteca genómica completa debe contener suficientes clones para representar todo el genoma con una alta probabilidad.
La Biblioteca Genómica sirve como una herramienta valiosa para estudiar la organización, la estructura y la función de los genes en un organismo. Es crucial para diversas aplicaciones en biotecnología, medicina y agricultura, contribuyendo a avances en áreas como la terapia génica, el diagnóstico y la mejora de los cultivos.
