Los fósmidos son similares a los cósmidos , pero se basan en el plásmido F bacteriano . El vector de clonación es limitado, ya que un huésped (generalmente E. coli ) solo puede contener una molécula de fósmido. Los fósmidos pueden contener insertos de ADN de hasta 40 kb de tamaño; a menudo, la fuente del inserto es ADN genómico aleatorio. Se prepara una biblioteca de fósmidos extrayendo el ADN genómico del organismo objetivo y clonándolo en el vector fósmido. [1]Luego, la mezcla de ligación se empaqueta en partículas de fago y el ADN se transfecta en el huésped bacteriano. Los clones bacterianos propagan la biblioteca de fósmidos. El bajo número de copias ofrece mayor estabilidad que los vectores con números de copias relativamente más altos, incluidos los cósmidos. Los fósmidos pueden ser útiles para construir bibliotecas estables a partir de genomas complejos . Los fósmidos tienen una alta estabilidad estructural y se ha descubierto que mantienen el ADN humano de manera efectiva incluso después de 100 generaciones de crecimiento bacteriano. [2] Se usaron clones de fósmidos para ayudar a evaluar la precisión de la Secuencia Pública del Genoma Humano. [3]
El plásmido de fertilidad o plásmido F fue descubierto por Esther Lederberg y codifica información para la biosíntesis de pilus sexuales para ayudar en la conjugación bacteriana. La conjugación implica el uso del pilus sexual para formar un puente entre dos células bacterianas; el puente permite que la célula F+ transfiera una copia monocatenaria del plásmido para que ambas células contengan una copia del plásmido. En el camino hacia la célula receptora, el receptor sintetiza la hebra de ADN correspondiente. La célula donante mantiene una copia funcional del plásmido. Más tarde se descubrió que el factor F fue el primer episomay puede existir como un plásmido independiente, lo que lo convierte en un vector muy estable para la clonación. La conjugación ayuda en la formación de bibliotecas de clones bacterianos al garantizar que todas las células contengan el fósmido deseado. [4]
Los fósmidos son vectores de ADN que utilizan el origen del plásmido F de los mecanismos de replicación y partición para permitir la clonación de grandes fragmentos de ADN. Se puede preparar fácilmente una biblioteca que proporcione una cobertura redundante del genoma de 20 a 70 veces. [5]
El primer paso para secuenciar genomas completos es clonarlos en unidades manejables de unas 50-200 kilobases de longitud. Es ideal utilizar una biblioteca de fósmidos debido a su estabilidad y limitación de un plásmido por célula. Al limitar el número de plásmidos en las células, se reduce el potencial de recombinación, preservando así el inserto del genoma. [6]
Se han perfeccionado los métodos de corte e inserción de ADN en vectores fósmidos. Ahora hay muchas empresas que pueden crear una biblioteca de fósmidos a partir de cualquier muestra de ADN en un período de tiempo muy corto a un costo relativamente bajo. Esto ha sido vital para permitir a los investigadores secuenciar numerosos genomas para su estudio. A través de una variedad de métodos, más de 6651 genomas de organismos han sido completamente secuenciados, con 58,695 en curso. [7]
A veces es difícil distinguir con precisión los cromosomas individuales en función de la longitud del cromosoma, la proporción de brazos y el patrón de bandas C. Los fósmidos se pueden utilizar como marcadores citológicos fiables para la identificación de cromosomas individuales y se pueden utilizar cariotipos cromosómicos en metafase basados en hibridación fluorescente in situ para mostrar si las posiciones de estos fósmidos se construyeron con éxito. [8]