7  Librerie geniche o genoteche

Le librerie geniche sono insiemi di frammenti di DNA ricombinanti, o cloni di essi, provenienti da un certo organismo o tessuto. 
Quando una libreria genica contiene, in almeno una copia, tutte le possibili sequenze, si dice che essa è rappresentativa mentre si definisce ridondante se contiene molte copie di alcune sequenze. 
Esistono 2 tipi principali di librerie. 
1. Libreria di DNA genomico che rappresenta l’intero genoma (libreria genomica). Essa raccoglie tutti i geni espressi e non, esoni-introni, promotori e altre sequenze di un genoma. È specifica di ogni organismo. Per preparare una library genomica occorre: 
- isolare il DNA genomico; 
- digerirlo “parzialmente” con gli enzimi di restrizione; 
- ligare i frammenti di restrizione in un vettore adatto; 
- trasformare le cellule ospiti con i prodotti di ligazione. 
2. Libreria di cDNA. È ottenuta in un opportuno vettore di clonaggio e deriva dalla conversione dell’mRNA in DNA duplex, utilizzando la trascrittasi inversa. Raccoglie solo sequenze codificanti espresse nel particolare tessuto in particolari condizioni e rappresenta soltanto i geni trascritti. È detta libreria di espressione, costruita in modo che il ceppo ospite sintetizzi la proteina codificata dal gene presente nel frammento eterologo. È specifica del tessuto da cui si è estratto l’RNA. 
Per preparare una library di cDNA occorre: 
1. purificare l’RNA dalle cellule; 
2. retrotrascriverlo in cDNA; 
3. ligare i cDNA ottenuti nel vettore adatto; 
4. trasformare le cellule ospiti con i prodotti di ligazione. 
Una libreria viene mantenuta sotto forma di plasmidi o di batteri trasformati [ 54 ]. 
Poiché in una libreria genica di solito i singoli cloni non sono indicizzati e non si sa a quale gene o segmento genomico corrisponde un dato clone, per ottenere questa informazione e ricercare una particolare sequenza fra tutte quelle presenti è necessario effettuare uno screening. 
Lo screening può essere: 
screening immunologico, se analizza la sequenza proteica del clone utilizzando un anticorpo come reagente specifico nei confronti di questa che funge da antigene. Poiché l’anticorpo si combina specificamente con l’antigene, se l’antigene è presente in una o più colonie della piastra, può essere localizzato osservando il legame all’anticorpo che viene evidenziato tramite autoradiografia, usando lastre per raggi X; 
screening funzionale, se esamina la funzione biochimica della proteina; 
screening per interazione, se valuta la capacità di interazione della proteina con altre proteine; 
screening mediante ibridazione di sonde oligonucleotidiche, se utilizza una sequenza di DNA del clone. È il metodo più comunemente utilizzato per le analisi di genoteche, in quanto rapido e applicabile a tutti i tipi di librerie [▶A9].

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