Qu'est-ce qu'une bibliothèque de gènes?
Une bibliothèque de gènes est le terme qui désigne les collections de fragments d'acide désoxyribonucléique (ADN) clonés au hasard à partir des génomes d'organismes. Ils sont clonés sous forme de plasmides pouvant se répliquer séparément de leurs chromosomes et de leurs phages, virus parasitaires se nourrissant de bactéries. Lorsqu'il est cloné sous forme de plasmides, la collection est constituée de cellules hôtes et chacune des cellules contient un fragment d'ADN. Les banques de gènes de phages sont constituées de ce qu'on appelle les lysats de phage, qui sont des résidus de cellules détruites avec un fragment d'ADN inséré. Lorsque les bibliothèques de gènes contiennent une collection de toutes les informations génétiques sur un organisme, elles sont considérées comme une bibliothèque de gènes représentative.
De plus, les bibliothèques peuvent utiliser de l'acide nucléique recombinant cellulaire (ARN) pour le matériel d'accostage, et cette collection de cellules hôtes avec les vecteurs recombinants est connue sous le nom de bibliothèque de gènes d'ARNc. Le criblage de la banque de gènes trouve des cellules particulières contenant des vecteurs de clonage avec un gène particulier recherché dans une bibliothèque de gènes et utilise ensuite l'une des nombreuses techniques pour les isoler et les récolter. Une fois récoltées, les cellules sont considérées comme clonées. Afin d'avoir une chance raisonnable d'isoler et de cloner un gène particulier, seules les banques de gènes représentatives sont utilisées pour chaque gène et chaque fragment d'ADN original d'un génome particulier y est collecté. Pour atteindre 99% de chances de localiser un gène humain particulier pour le clonage, il faudrait sélectionner plus de 600 000 cellules clonées pour trouver le gène souhaité à partir d'une banque de gènes représentative.
L'ADN est extrait d'un organisme pour créer une bibliothèque de gènes. La bibliothèque est structurée pour organiser l'ADN et ses milliers de gènes différents. La bibliothèque devient une collection de dizaines de milliers de colonies de bactéries, chacune modulée avec un fragment d’ADN de l’organisme contenant un gène d’intérêt particulier. Les bibliothèques contiennent également des enzymes de restriction et un plasmide. Les enzymes de restriction sont utilisées pour lire les informations nucléotidiques de l'ADN et sont utilisées pour couper l'ADN en fragments en séparant les nucléotides les uns des autres.
Les mêmes enzymes de restriction coupent les plasmides bactériens et les fragments et les plasmides sont combinés dans un tube à essai pour former une nouvelle combinaison. Ces plasmides recombinants sont ensuite retournés à la culture de bactéries en utilisant un choc thermique ou une électroporation. Ces étapes sont répétées jusqu'à ce qu'une bibliothèque de gènes entière ait été formée pour un organisme génomique particulier à partir de tous les fragments de l'extraction d'ADN d'origine.