вторник

ГЕНОМНЫЕ И ТКАНЕСПЕЦИФИЧЕСКИЕ (кДНК) БИБЛИОТЕКИ ГЕНОВ. ИХ СКРИНИНГ

 

Рассмотрим более подробно методы выделения и идентификации фрагментов ДНК, необходимых для анализа или использования в ка­честве ДНК-зондов. Основным источником этих фрагментов являются искусственным образом сконструированные библиотеки генов, в кото­рых осуществляют поиск, или скрининг, нужных последовательностей ДНК разными методами в зависимости от специфических особенно­стей этих последовательностей. Библиотека генов - это полный набор клонированных перекрывающихся фрагментов ДНК, полученных в результате рестрикции или механического разрезания тотальной ДНК, выделенной из какого-либо специфического источника. В зависимости от происхождения ДНК различают геномные и библиотеки кДНК ге­нов. Для конструирования геномных библиотек используют ДНК, вы­деленную из тканей, культур клеток, из отдельных хромосом или из фрагментов. При создании библиотек кДНК выделяют тотальную мРНК из тканей или культивируемых клеток, в которых заведомо экс-прессируются интересующие исследователя гены. На следующем эта­пе методом обратной транскрипции (РНК-ДНК) синтезируют кДНК. Затем ее разрезают и упаковывают в выбранный для клонирования вектор.

Как видно, в геномных библиотеках присутствуют не только коди­рующие последовательности генов, но также несмысловые внутриген-ные последовательности - интроны и межгенные участки ДНК, причем удельный вес некодирующих фрагментов ДНК значительно выше. Биб­лиотеки кДНК состоят только из кодирующих - экзонных - областей генов. Наиболее удобный размер инсертируемой ДНК сопоставим со средним размером гена млекопитающих и составляет 15-25 тыс. п.о. Оптимальный по размеру набор перекрывающихся последовательностей геномной ДНК человека получается после ее переваривания частоще-пящими рестриктазами Sau3a или Mbol. Информационная емкость каждой библиотеки, т. е. количество клонов с различными инсертированными фрагментами ДНК, определяется размерами исходного гено­ма и необходимостью присутствия каждой его последовательности хотя бы в одном клоне. Поэтому достаточно представительные геном­ные библиотеки млекопитающих обычно содержат не менее 8х105-106 различных клонов.