Co je sekvenování DNA?

Sekvenování DNA je sbírka vědeckých metod pro stanovení sekvence nukleotidových bází v molekule DNA.Všechny živé organismy mají v každé z jejich buněk DNA (kyselina deoxyribonukleová).Každá buňka v organismu obsahuje genetický kód pro celý organismus.Proces sekvenování DNA transformuje DNA z daného organismu do formátu, který mohou vědci použít pro základní studium biologických procesů, lékařského výzkumu a forenzní.

V sekvenování DNA lze použít několik metod.První metody byly vyvinuty v 70. letech a jsou velmi pracné a časově náročné.Nejoblíbenější a běžnou sekvenční reakcí používanou dnes je sekvenování dideoxynukleotidů, které lze provádět ručně nebo stroji, v závislosti na množství materiálu, který má být sekvenován.

Množství genetického materiálu v organismu se značně liší a je měřeno počtem nukleotidových bází, které obsahuje.Například virus nebo bakterie mohou mít pouhých pět tisíc bází, zatímco lidský genom obsahuje asi tři miliardy bází.Metoda sekvenování dideoxynukleotidů sekvenování DNA sekvenování může sekvenovat mnoho genomů ve dnech a velké genomy v letech, spíše než desetiletí.

V sekvenování DNA jsou čtyři fáze.Nejprve musí být DNA odstraněna z buňky.Pak podstoupí sekvenční reakci.Dále je DNA oddělena velikostí a nakonec analyzována počítačem, který výsledky uvádí do použitelného formátu.

Prvním krokem v sekvenování DNA je dostat DNA z buňky.To lze provést mechanicky nebo chemicky.DNA je dodávána ve dvou pramenech, ale najednou lze sekvenovat pouze jeden pramen.

Jakmile je DNA rozložena, je nasazena na vektory, což jsou buňky, které se sami replikují na dobu neurčitou, spolu s primerem, což je chemikálie, která proces spustí.To vytváří klony DNA organismu, který je sekvenován.Sekvenční reakce používá primer k zahájení chemického procesu reprodukce druhého řetězce DNA.Sekvenování se provádí v tepelném cyklovači, takže reakce se opakuje mnohokrát.Opakování reakce má za následek větší výtěžek sekvenované DNA.

Po sekvenování je DNA tříděna podle velikosti podle kapilární elektroforézy.DNA je tažena elektrickým proudem gelem v kapiláře, což je velmi tenká skleněná trubice.Řetězce DNA se objevují roztříděné podle délky.Když se vynoří z kapiláry, procházejí laserem, který aktivuje barviva, která identifikují nukleotidové báze.Tato informace je přiváděna do počítače, který pak zobrazuje sekvenci DNA na obrazovce.