
什么是基因组文库(genomic library)?构建基因组文库涉及哪些基本过程?它同遗传学上的基因库有什么不同?
基因组文库是指将某个生物体的全部基因组DNA,通过酶切或物理剪切后,与适当的载体(如质粒、噬菌体、人工染色体等)连接,并导入宿主细胞(如大肠杆菌)中,从而构建出包含该生物全部基因组DNA片段的一整套克隆集合。
简单来说,它就像一座“基因图书馆”,每个克隆(或“书籍”)包含了基因组的一个片段,所有克隆合起来理论上覆盖了整个基因组。
提取基因组DNA
从目标生物的组织或细胞中提取完整的高分子量基因组DNA。
DNA片段化
机械剪切(超声、通过细针等)产生随机片段;或限制性内切酶部分酶切,产生大小适中的重叠片段(通常用于大片段文库如BAC文库)。
片段大小取决于载体容量:质粒(< 10 kb)、λ噬菌体(~20 kb)、黏粒(~40 kb)、BAC/YAC(> 100 kb)。
载体准备
使用相应的载体DNA,并用适当的限制酶切开,或进行去磷酸化等处理,以便与插入片段连接。
连接与重组
将基因组片段与载体连接,形成重组DNA分子。
转化/转染
将重组DNA导入宿主细胞(如大肠杆菌),每细胞通常只接收一个重组分子。
克隆筛选与扩增
在培养基上培养,使每个宿主细胞增殖成一个含有特定DNA片段的克隆群体。
所有克隆的总和即为基因组文库。
评估文库质量
检查文库的覆盖率(是否覆盖全基因组)、片段平均大小、空载体比例等。