O que é uma biblioteca de genes?
Biblioteca de genes é o termo para coleções de fragmentos de ácido desoxirribonucleico (DNA) que foram clonados aleatoriamente a partir dos genomas dos organismos. Eles são clonados como plasmídeos que podem se replicar separadamente de seus cromossomos e fagos, que são um vírus parasitário que se alimenta de bactérias. Quando clonada como plasmídeo, a coleção é de células hospedeiras e cada uma das células contém um fragmento de DNA. As bibliotecas de genes de fagos são constituídas pelos chamados lisados de fagos, que são resíduos de células destruídas com um fragmento de DNA inserido. Quando as bibliotecas de genes contêm uma coleção de todas as informações genéticas de um organismo, elas são consideradas uma biblioteca de genes representacional.
Além disso, as bibliotecas podem usar ácido nucleico recombinante celular (RNA) como material de atracação, e essa coleção de células hospedeiras com os vetores recombinantes é conhecida como biblioteca de genes de cRNA. A triagem da biblioteca de genes encontra células específicas contendo vetores de clonagem com um gene específico sendo procurado em uma biblioteca de genes e, em seguida, usa uma das muitas técnicas para isolá-las e colhê-las. Uma vez colhidas, as células são consideradas clonadas. Para ter uma chance razoável de isolar e clonar um gene em particular, geralmente apenas bibliotecas de genes representacionais são usadas como todo gene e todo fragmento de DNA original de um genoma específico é coletado nele. Para alcançar uma chance de 99% de localizar um gene humano específico para clonagem, mais de 600.000 células clonadas precisariam ser rastreadas para encontrar o gene desejado em uma biblioteca de genes representacional.
O DNA é extraído de um organismo para iniciar uma biblioteca de genes. A biblioteca está estruturada para organizar o DNA e seus milhares de genes diferentes. A biblioteca se torna uma coleção de dezenas de milhares de colônias de bactérias, cada uma modulada com um fragmento de DNA do organismo que contém um gene de interesse especial. As bibliotecas também contêm enzimas de restrição e um plasmídeo. As enzimas de restrição são usadas para ler as informações de nucleotídeos do DNA e são usadas para cortar o DNA em fragmentos, separando os nucleotídeos um do outro.
As mesmas enzimas de restrição cortam os plasmídeos bacterianos e os fragmentos e plasmídeos são combinados em um tubo de ensaio para combinar, formando uma nova combinação. Esses plasmídeos recombinantes são então retornados à cultura de bactérias usando choque térmico ou eletroporação. Essas etapas são executadas repetidamente até que uma biblioteca de genes inteira seja formada para um organismo genoma específico a partir de todos os fragmentos da extração de DNA original.