In biologia molecolare, la libreria è una collezione di cloni, che presentano ognuno un frammento di qualcosa. Ne esistono di due tipi: quelle genomiche e quelle di cDNA. Le librerie genomiche raccolgono i frammenti che, uniti, vanno a formare il genoma di una cellula; quelle di cDNA, invece, sono costituite dal DNA che deriva dai messaggi trascritti dalla cellula.
Come si costruisce una libreria genomica
Il primo passo per ottenere una libreria genomica è quello di frammentare il DNA genomico attraverso, per esempio, un enzima di restrizione. La frammentazione dà come risultato un DNA dalle estremità piatte; queste non sono compatibili con un futuro assemblaggio e, per questo, vengono usati degli adattatori che rendono queste estremità compatibili con futuri e ipotetici assemblaggi.
I frammenti che si formano vengono quindi usati come inserti di un vettore che, successivamente, viene clonato per ottenere la libreria. Ogni clone, quindi, conterrà un frammento diverso di DNA; ogni colonia che deriva da quel clone, quindi, porterà quel preciso frammento. La scelta dei vettori è fondamentale per la corretta costruzione della libreria genomica. Ne esistono di due tipi: plasmidici e fagici. I plasmidi sono elementi extracromosomici a doppia elica, circolarizzati e in grado di spostarsi. I fagi, invece, sono virus che infettano i batteri. Per la clonazione e la creazione di piccoli genomi, spesso è più conveniente scegliere i plasmidi poiché con poche decine di vettori si ottiene una rappresentatività maggiore.
Affinché una libreria genomica sia utile serve quindi che sia completa, cioè che abbia almeno una copia di ogni frammento generato dal DNA genomico: in questo modo viene rappresentato tutto il genoma.
Le caratteristiche di una libreria genomica
Come già anticipato, la prima caratteristica che deve avere una libreria genomica è la rappresentatività: deve quindi possedere, in almeno una copia, ogni frammento del genoma. Nel caso in cui questo non avvenisse, dal punto di vista sperimentale potrebbe essere inutilizzabile. La seconda caratteristica che deve avere è la ridondanza, qualità intrinseca delle librerie genomiche: indica la presenza, in più copie, di frammenti genomici.
A cosa servono le librerie genomiche
Le librerie genomiche vengono usate per ricercare dei geni all’interno di un organismo di cui non se ne conosce alcuna caratteristica; sono infatti essenziali per rilevare la presenza di un messaggero specifico all’interno del DNA di un organismo. Queste, inoltre, consentono di approfondire la conoscenza del genoma di un individuo anche nel caso in cui non se ne possiede la sequenza genetica.
