Una libreria genica è il termine per raccolte di frammenti di acido desossiribonucleico (DNA) che sono stati clonati casualmente dai genomi di organismi. Sono clonati come plasmidi che possono replicarsi separatamente dai loro cromosomi e fagi, che sono un virus parassita che si nutre di batteri. Quando clonati come plasmidi, la raccolta è di cellule ospiti e ciascuna delle cellule contiene un frammento di DNA. Le librerie genetiche dei fagi sono costituite dai cosiddetti lisati fagici, che sono residui di cellule distrutte con un frammento di DNA inserito. Quando le librerie genetiche contengono una raccolta di tutte le informazioni genetiche su un organismo, sono considerate una libreria genica rappresentazionale.
Inoltre, le librerie possono utilizzare l’acido nucleico ricombinante cellulare (RNA) per l’ancoraggio del materiale e questa raccolta di cellule ospiti con i vettori ricombinanti è nota come libreria di geni cRNA. Lo screening della libreria genica trova particolari cellule contenenti vettori di clonazione con un particolare gene ricercato in una libreria genica e quindi utilizza una delle tante tecniche per isolarle e raccoglierle. Una volta raccolte, le cellule sono considerate clonate. Per avere una ragionevole possibilità di isolare e clonare un particolare gene, di solito vengono utilizzate solo librerie di geni rappresentazionali in quanto ogni gene e ogni frammento di DNA originale di un particolare genoma sono raccolti in esso. Per raggiungere una probabilità del 99% di localizzare un particolare gene umano per la clonazione, sarebbe necessario esaminare più di 600,000 cellule clonate per trovare il gene desiderato da una libreria di geni rappresentazionali.
Il DNA viene estratto da un organismo per avviare una libreria genica. La biblioteca è strutturata per organizzare il DNA e le sue migliaia di geni diversi. La biblioteca diventa una raccolta di decine di migliaia di colonie di batteri, ciascuna modulata con un frammento di DNA dell’organismo che contiene un gene di particolare interesse. Le biblioteche contengono anche enzimi di restrizione e un plasmide. Gli enzimi di restrizione vengono utilizzati per leggere le informazioni sui nucleotidi del DNA e vengono utilizzati per tagliare il DNA in frammenti separando i nucleotidi l’uno dall’altro.
Gli stessi enzimi di restrizione tagliano i plasmidi batterici e i frammenti e i plasmidi vengono combinati in una provetta per combinarsi, creando una nuova combinazione. Questi plasmidi ricombinanti vengono quindi restituiti alla coltura batterica mediante shock termico o elettroporazione. Questi passaggi vengono eseguiti più e più volte fino a quando non è stata formata un’intera libreria genica per un particolare organismo genomico da tutti i frammenti dell’estrazione del DNA originale.