Wat is een genenbibliotheek?
Een genbibliotheek is de term voor verzamelingen van deoxyribonucleïnezuurfragmenten (DNA) die willekeurig zijn gekloneerd uit de genomen van organismen. Ze worden gekloond als plasmiden die afzonderlijk van hun chromosomen en fagen kunnen repliceren, een parasitair virus dat zich voedt met bacteriën. Wanneer gekloneerd als plasmiden bestaat de verzameling uit gastheercellen en bevat elk van de cellen een DNA-fragment. Faag-genbibliotheken bestaan uit zogenaamde faaglysaten, die resten zijn van vernietigde cellen waarin een DNA-fragment is ingebracht. Wanneer genbibliotheken een verzameling van alle genetische informatie over een organisme bevatten, worden ze beschouwd als een representatieve genenbibliotheek.
Bovendien kunnen bibliotheken cellulair recombinant nucleïnezuur (RNA) gebruiken voor ligplaatsmateriaal, en deze verzameling gastheercellen met de recombinante vectoren staat bekend als een cRNA-genenbibliotheek. Screening met genbibliotheken vindt bepaalde cellen die kloneringsvectoren bevatten waarbij een bepaald gen wordt gezocht in een genbibliotheek en gebruikt vervolgens een van de vele technieken voor het isoleren en oogsten daarvan. Eenmaal geoogst, worden de cellen als gekloond beschouwd. Om een redelijke kans te hebben om een bepaald gen te isoleren en te klonen, worden meestal alleen representatieve genbibliotheken gebruikt, omdat elk gen en elk origineel DNA-fragment van een bepaald genoom daarin wordt verzameld. Om een kans van 99% te krijgen om een bepaald menselijk gen voor klonering te lokaliseren, zouden meer dan 600.000 gekloonde cellen moeten worden gescreend om het gewenste gen uit een representatieve genenbibliotheek te vinden.
DNA wordt geëxtraheerd uit een organisme om een genenbibliotheek te starten. De bibliotheek is gestructureerd om het DNA en zijn duizenden verschillende genen te ordenen. De bibliotheek wordt een verzameling van tienduizenden bacteriekolonies, elk gemoduleerd met een fragment van DNA van het organisme dat een gen van bijzonder belang bevat. Bibliotheken bevatten ook restrictie-enzymen en een plasmide. De restrictie-enzymen worden gebruikt om de nucleotide-informatie van het DNA te lezen en worden gebruikt om het DNA in fragmenten te snijden door de nucleotiden van elkaar te scheiden.
Dezelfde restrictie-enzymen snijden de bacteriële plasmiden en de fragmenten en plasmiden worden gecombineerd in een reageerbuis om te combineren, waardoor een nieuwe combinatie ontstaat. Deze recombinante plasmiden worden vervolgens teruggebracht naar bacteriekweek met behulp van hetzij hitteschok of elektroporatie. Deze stappen worden steeds opnieuw uitgevoerd totdat een volledige genenbibliotheek is gevormd voor een bepaald genoomorganisme uit alle fragmenten van de oorspronkelijke DNA-extractie.