釀酒酵母突變文庫是系統生物學研究的理想模型。因此酵母菌文庫有非常重要的意義，但由于其含有標記標簽和調和因子的比較罕見，要構建是非常昂貴和費力的。

—Nat Methods. 2016 Apr; 13(4): 371–378.

事實證明，系統性文庫對酵母菌內的全基因組研究有重大的意義—實例包括酵母基因敲除文庫和酵母GFP文庫。每個文庫都能讓人們對酵母生物學的各個方面進行全新的認識，然而，建立酵母文庫需要付出巨大的努力，這常常掩蓋了酵母文庫本身的價值。無休止的轉化、挑取、克隆和驗證工作，成本巨大，工作流程冗長，使科學家對解決其他新的生物學問題望而卻步。
 

海德堡大學Michael Knop實驗室的Anton Khmelinskii和Matthias Meurer開發了一種無縫基因標記方法，以減輕文庫構建過程中面臨的問題。他們與以色列魏茨曼科學研究院的Maya Schuldiner實驗室的IdoYofe和Uri Weill一起，將這種方法進一步發展為SWAp-Tag法。利用ROTOR，此方法可以在短短三周內快速構建文庫。

文章來源：(2016) One Library to make them all: Streamlining yeast library creation by a SWAp-Tag (SWAT) strategy. Nature methods 13: 371-378

作者：Yofe, I., Weill, U., Meurer, M., Chuartzman, S., Zalckvar. E., Goldman, O., Ben-Dor, S., Schütze, C., Wiedermann, N., Knop, M., Khmelinskii, A. and Schuldiner, M.

SWAp-Tag (SWAT)技術

SWAp-Tag（SWAT）法依賴于初始受體庫的生成。該受體庫充當模板，可以以“即插即用”的方式交換到其他文庫中。

該文庫的構建方法很有特色，因為它需要一個一次性傳統方法構建的受體菌株文庫，受體模塊插入到已知的基因組位置。通過將受體文庫與含有表達所需要模塊的供體株配對，可以用新的標記、啟動子或其他所需的基因組序列替換該受體模塊。這樣可以輕松，準確且經濟高效地創建無數個新的文庫。

SWAT法可以快速直接地生成系統文庫：

（a）整合SWAT受體模塊在N'末端標記蛋白質。

（b）利用ROTOR讓受體菌株與供體菌株雜交來生成新文庫。再用ROTOR來選擇單倍體孢子并誘導I-SceI表達。

（c）潛在的供體質粒（頂部），可用于創建基因標記文庫（底部）
 

SWAT技術的特點：快速、靈活、免費

Schuldiner和Knop實驗室創建了一種創新的、極其快速的文庫構建方法，它可以通過合成不同模塊，輕松生成文庫，而不是從頭開始為每個模塊創建新的文庫。在獲得或構建一個受體文庫后，一個新的文庫可以在短短三周內生成，并可以立即用于全基因組研究。Schuldiner實驗室已經創建了一個原始的受體N' -SWAT文庫，該文庫的N端標記為組成性表達的GFP。此外，此外，使用SWAT法從原始受體庫中又獲得了另外兩個文庫：N’mCherry-tag庫和N’ GFP庫。現在可以從Maya Schuldiner教授已發表的SWAT文庫中免費獲得GFP-tag、mCherry-tag或GFP熒光文庫。

這種方法的瓶頸是雜交和篩選的步驟。Schuldiner和Knop實驗室使用Singer Instruments公司的ROTOR來突破這些瓶頸。因此，用ROTOR處理菌株，雜交、產孢，標簽交換篩選/計數篩選、被用來處理所有的應變，交配和產孢程序，標簽交換選擇/反選擇，以及在文庫中篩選成功的集成模塊。

這一迅速的過程意味著科學家可以在他們靈活地創建和可視化從未見過的蛋白質。標簽介導的定位問題已通過SWAp-TAG方法解決，因為它使ORFs可以在5'或3'末端進行標記，大幅地減少錯位或蛋白質不穩定的影響。
 

“Creation of new libraries would not have been possible without our Singer ROTOR robot”.

——Prof. Maya Schuldiner – 2017

SWAT技術的應用和意義

從理論上講，任何標簽都可用于從N’-SWAT受體庫中構建新的文庫。該標簽可以用于共定位研究的不同顏色熒光，也可以是用于測量蛋白質-蛋白質相互作用的互補標簽。一旦生成了C’-SWAT受體文庫，無論是定量轉錄和翻譯效果的啟動子、UTR還是其他非編碼DNA，基因5’或3’末端的任何部分都可以被修改。半衰期可以用定時熒光來研究，或用下拉標簽來分離蛋白質。

SWAT法生成文庫，節省了很多寶貴的時間，使研究人員可以設計更多有意義的實驗，這也為系統探索細胞生物學的未知領域打開了一扇大門。Schuldiner實驗室已經將N'SWAT文庫用于共定位篩選、過表達篩選以及體內觀察相互作用。正如Schuldiner教授所說：“樂趣無窮！”。

ROTOR

合適的工具是實驗成功的關鍵