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把某種生物的基因組的全部遺傳信息(DNA)切成適當長度的片段,並分別與載體結合,導入微生物細胞,形成克隆。
包含基因組中所有DNA序列的克隆的集合,稱為基因組文庫(英語 ...
基因文庫
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在分子生物學中,一個基因文庫是通過分子克隆的方法存儲和繁殖微生物群的DNA片段的集合。
基因文庫有很多種,包括部分基因文庫(cDNA文庫)、基因組文庫(由基因組DNA形成),以及隨機突變體庫(由被替代的核苷酸或密碼子結合形成的新的基因合成)。
基因文庫是當前分子生物學的一個主要研究方向,這些文庫的用途取決於原始DNA片段的來源。
用於文庫製備的克隆載體和技術存在差異,但通常每個DNA片段都被獨立地插入一個克隆載體,然後將重組DNA分子轉化入受體菌群(細菌人工染色體,BAC文庫)或酵母內,使得每個生物體平均含有一個構建的表達載體(載體+插入物)。
隨著培養的種群的數量增長,其中包含的DNA也在被不斷複製。
目次
1術語
1.1部分基因文庫
1.2基因組文庫
2構建
2.1克隆載體
2.2基因組文庫的構建
2.3cDNA文庫的構建
3參考文獻
術語[編輯]
術語「文庫」可以指生物群(每個生物攜帶插入克隆載體中的DNA分子),或者指所有克隆的載體分子的集合。
部分基因文庫[編輯]
主條目:cDNA文庫
部分基因文庫(英語:cDNAlibrary)是以從特定來源(細胞集合,特定組織或整個生物體)純化的mRNA樣品為模板,使用逆轉錄酶形成的互補DNA與適當的載體連接後轉化到受體菌形成的重組菌群。
因此,它一定程度上反映了來源細胞在純化mRNA時的生理環境下活躍轉錄的基因。
cDNA文庫可用於反向遺傳學,但它們僅代表給定生物體基因組的非常小(小於1%)的一部分。
cDNA文庫的應用包括:
發現新基因
克隆全長cDNA分子用於體外基因功能研究
研究在不同細胞或組織中表達的mRNA
研究不同細胞或組織中的選擇性剪接
基因組文庫[編輯]
主條目:基因組文庫
把某種生物的基因組的全部遺傳信息(DNA)切成適當長度的片段,並分別與載體結合,導入微生物細胞,形成克隆。
包含基因組中所有DNA序列的克隆的集合,稱為基因組文庫(英語:Genomiclibrary)。
[1]
基因組文庫的應用包括:
確定給定生物的完整基因組序列(參見基因組計劃)
作為通過基因工程產生轉基因動物的基因組序列的來源
體外調控序列功能的研究
癌組織中基因突變的研究
構建[編輯]
克隆載體[編輯]
克隆載體(英語:Cloningvector)是取自病毒,質粒或高等生物的細胞的一小段DNA,可以在生物體中穩定存在,並可以插入外源DNA片段用於克隆目的。
[2]因此,載體有易將DNA片段插入載體或從載體中除去的特徵,例如通過用切割DNA的限制酶處理載體和外源DNA。
由此產生的DNA片段含有平末端或粘性末端,然後通過分子連接將載體DNA和具有相容末端的外源DNA連接在一起。
在將DNA片段克隆到克隆載體中後,可以將其進一步亞克隆到另一種用於更具體用途的載體中。
構建基因文庫常常使用的載體有λ噬菌體,cosmid載體,質粒和人工染色體(包括酵母人工染色體YAC、細菌人工染色體BAC、P1派生人工染色體PAC等)。
載體最常在細菌細胞中繁殖,但如果使用YAC(酵母人工染色體)作為載體,則可以在酵母細胞中繁殖。
載體也可以在病毒中繁殖,但這可能是耗時且繁瑣的。
但通過使用病毒(通常是噬菌體)實現的高轉化效率使得它們可用於包裝載體,然後將其導入細菌(或酵母)細胞中。
基因組文庫的構建[編輯]
載體DNA片段的製備:使用限制性核酸內切酶對載體DNA分子進行剪切,使之成為線狀DNA。
供體DNA片段的製備:對生物體總DNA分離純化,並使用機械剪切法或酶切法分離出特定大小的DNA片段。
供體與載體DNA的連接:使用DNA連接酶將供體與載體連接成為重組DNA分子。
重組DNA分子的轉化:將重組DNA分子轉化進入受體細胞。
篩選與保存[1]
cDNA文庫的構建[編輯]
載體DNA片段的製備
多聚RNA的分離與純化
雙鏈cDNA的合成
第一條cDNA鏈:逆轉錄法
第二條cDNA鏈:鹼解或酶解法除去RNA分子
cDNA與載體DNA相連
重組cDNA分子的轉移[1]
參考文獻[編輯]
^1.01.11.2基因组DNA文库(Genomiclibrary)构建(PDF).[2018-08-29].(原始內容存檔(PDF)於2018-08-29).
^Definitionofcloningvector.GenomeDictionary.[2012-10-18].(原始內容存檔於2010-02-24)(英語).
取自「https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=基因文库&oldid=63836007」
分類:基因工程分子生物學隱藏分類:CS1英語來源(en)含有英語的條目
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