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ゲノムライブラリーはどのように作られるか

ゲノム ライブラリーは、特定の生物の全染色体 DNA を含む 2 種類の DNA ライブラリーの 1 つです。ゲノム ライブラリ内では、DNA のさまざまな挿入が同一のベクターの集団に保存されます。特定の生物のゲノムライブラリーを作成するには、その生物からゲノム DNA を分離する必要があります。制限酵素は特定の DNA 配列でゲノム DNA を消化し、ゲノム DNA のフラグメントを生成します。各フラグメントには、1 つまたは 2 つの遺伝子が含まれる場合があります。これらの断片は、特定の種類のベクターに挿入され、宿主細菌に形質転換されて DNA クローンが調製されます。

対象となる主な分野

1.ゲノム ライブラリーとは
– 定義、事実
2.ゲノム ライブラリーの作成方法
– 手順、力価、スクリーニング

重要な用語:ゲノム ライブラリー、力価、制限消化、スクリーニング

ゲノム ライブラリーとは

ゲノム ライブラリーは、特定の生物の DNA の内容全体を表す DNA クローンのセットです。 DNAクローンは、微生物の複製によって増殖します。ゲノム ライブラリーにより、研究者は目的の DNA フラグメントをライブラリーから分離して研究することができます。ゲノム ライブラリーは、全ゲノム配列決定において重要です。

ゲノム ライブラリーの製造方法

ゲノム ライブラリーの準備に含まれる手順を以下に説明します。

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  • ゲノム DNA の抽出と精製
  • 特定の制限酵素によるゲノム DNA の消化 – これにより、似たようなサイズの DNA 断片のセットが得られる場合があります。各フラグメントには、ゲノムの 1 つまたは 2 つの遺伝子が含まれる場合があります。
  • DNA 断片は特定の種類のベクターに挿入されます。ベクターは同じ制限酵素で消化された後、挿入物がベクターにライゲーションされます。ベクターの選択は、ゲノムのサイズに依存します。ベクターの容量を以下に示します。
  • 表 1:ベクトル容量

    ベクターの種類

    挿入サイズ

    プラスミド

    10キロバイト

    バクテリオファージラムダ

    20キロバイト

    コスミド

    45キロバイト

    バクテリオファージ P1

    70~100キロバイト

    P1人工染色体(PAC)

    130~150キロバイト

    細菌人工染色体 (BAC)

    120~300キロバイト

    酵母人工染色体 (YAC)

    250-2000kb

    4.宿主への形質転換 – ほとんどの場合、宿主は細菌または酵母です。宿主の複製中に、特定の DNA 断片のクローンが形成されます。

    図 1:ゲノム ライブラリーの準備

    ライブラリの力価の決定

    ライブラリーの力価により、研究者はサンプル中に形質転換された宿主細胞がいくつあるかを理解できます。これは、形質転換細胞を希釈し、体積あたりの細胞数を数えることによって行われます。

    スクリーニング ライブラリ

    スクリーニングにより、ライブラリーから特定の DNA フラグメントを分離できます。これは主に、組換え体の直接選択または発現の検出の 2 つの方法で行うことができます。直接選択は、PCR およびコロニー ハイブリダイゼーションによって行うことができます。

    結論

    ゲノム ライブラリーは、特定の生物のゲノムの全 DNA コンテンツを表す DNA フラグメントのコレクションです。これは、ゲノムの断片化された DNA をベクターに挿入し、組換え分子を宿主細胞に形質転換して増殖させることによって生成されます。

    参照:

    1. Kumar、Chinnu S.「ゲノムライブラリー」。 LinkedIn SlideShare 、2015 年 10 月 4 日、こちらから入手可能。

    画像提供:

    1. 「ゲノム ライブラリーの構築」 Aluquette 著 – Commons Wikimedia による自作 (CC BY-SA 3.0)


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