ゲノムライブラリーは、特定の生物の総染色体DNAを含む2種類のDNAライブラリーの1つです。ゲノムライブラリー内では、DNAの異なるインサートが同一のベクターの集団に保存されています。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を単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の断片を生成します。各フラグメントには、1つまたは2つの遺伝子が含まれている場合があります。これらのフラグメントは特定のタイプのベクターに挿入され、宿主細菌に形質転換されてDNAクローンを調製します。

対象となる主要分野

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はどのように作成されますか –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の全内容を表す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繁殖します。ゲノムライブラリーを使用すると、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、全ゲノムシーケンスにおいて重要です。

ゲノムライブラリーはどのように作成されますか

ゲノムライブラリーの調製に含まれるステップを以下に説明します。

1. ゲノムDNAの抽出と精製
2. 特定の制限酵素によるゲノムDNAの消化–これにより、同様のサイズのDNAフラグメントのセットが生じる可能性があります。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ている場合があります。
3. DNAフラグメントは特定のタイプ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、続いてインサート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、ゲノムのサイズによって異なります。ベクトル容量を以下に示します。

表1：ベクトル容量

ベクトルの種類	インサートサイズ
プラスミド	10 kb
バクテリオファージラムダ	20 kb
コスミド	45 kb
バクテリオファージP1	70〜100 kb
P1人工染色体（PAC）	130〜150 kb
細菌人工染色体（BAC）	120〜300 kb
酵母人工染色体（YAC）	250〜2000 kb

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。特定のDNAフラグメントのクローンは、ホストの複製中に形成されます。

図1：ゲノムライブラリーの準備

図書館の力価の決定

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することができます。これは、形質転換された細胞を希釈し、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と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内のDNAコンテンツ全体を表す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、組換え分子を増殖のために宿主細胞に形質転換することによって生成されます。

リファレンス：

1. Kumar、ChinnuS。「ゲノムライブラリー」。 LinkedIn SlideShare、2015年10月4日、こちらから入手できます。

画像提供：

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