重组DNA与分子克隆

基因组文库(genomic library)

想象把整部百科全书撕成彼此重叠的小片段,把每个片段放进各自标好标签的文件夹,再把所有文件夹一起收在一个柜子里。你再也不能从头到尾通读它,但每一句话都在里面某处,而你可以去检索你需要的那一句。基因组文库就是为一个生物的DNA准备的这样一个柜子。

要构建基因组文库,你取来一个生物的整个基因组,把它切成片段(用限制酶或靠物理剪切),把每个片段都克隆进一个载体——对大基因组通常用BAC这类大容量载体。每个克隆装着基因组里随机的一块,而克隆的数量足够多、重叠也足够,以至于它们合起来至少把基因组的每个部分都覆盖一次。所有这些克隆的集合,活在你可以冻存又复苏的细菌里,就是文库。关键在于,基因组文库包含一切:编码基因、内含子、调控区、重复DNA,以及基因之间大片的非编码区段——基因组就如它在染色体中那样原原本本。

文库是基因组的一份永久、可检索的档案,你制作一次,便能反复使用。要找某个特定基因,你用探针筛选文库——一段标记过、与你的靶标互补的DNA——它会与携带该序列的克隆杂交并把它标示出来。在全基因组测序变得便宜之前,基因组文库是必不可少的工具,而BAC文库尤其提供了有序排布的覆瓦式克隆,供人类基因组计划逐块测序。

要制作人类基因组文库,你可以把基因组切成约15万碱基对的片段,克隆进BAC,最终得到几万个克隆。要找β-珠蛋白基因,你用一段标记过的β-珠蛋白探针筛选整套克隆;只有携带11号染色体那一部分的克隆会亮起来。

基因组文库把整个基因组存为彼此重叠的克隆片段。

基因组文库保存的DNA与它在染色体中的样子完全一致——连内含子都在内——所以从中克隆出的真核基因仍需剪接,无法在细菌中表达;要表达就改用cDNA文库。

又称
genome libraryDNA library基因组文库