Was ist DNA -Sequenzierung?
DNA -Sequenzierung ist eine Sammlung wissenschaftlicher Methoden zur Bestimmung der Sequenz der Nukleotidbasen in einem DNA -Molekül.Alle lebenden Organismen haben in jedem ihrer Zellen DNA (Desoxyribonukleinsäure).Jede Zelle in einem Organismus enthält den genetischen Code für den gesamten Organismus.Der Prozess der DNA -Sequenzierung verwandelt die DNA aus einem bestimmten Organismus in ein Format, das von Forschern für die Grundstudie von biologischen Prozessen, medizinischer Forschung und Forensik verwendet werden kann.
Es gibt verschiedene Methoden, die bei der DNA -Sequenzierung verwendet werden können.Die ersten Methoden wurden in den 1970er Jahren entwickelt und sind sehr mühsam und zeitaufwändig.Die heute beliebteste und am häufigsten verwendete Sequenzierungsreaktion ist die Dideoxynukleotid -Sequenzierung, die von Hand oder Maschinen abhängig von der zu sequenzierten Materialmenge durchgeführt werden kann.
Die Menge an genetischem Material in einem Organismus variiert erheblich und wird anhand der Anzahl der enthaltenden Nukleotidbasen gemessen.Zum Beispiel kann ein Virus oder ein Bakterien nur nur fünftausend Basen haben, während das menschliche Genom etwa drei Milliarden Basen enthält.Die Dideoxynukleotid -Sequenzierungsmethode der DNA -Sequenzierung kann viele Genome in Tagen und große Genome seit Jahren und nicht in Jahrzehnten sequenzieren.
Es gibt vier Stufen in der DNA -Sequenzierung.Zuerst muss die DNA aus der Zelle entfernt werden.Dann wird es einer Sequenzierungsreaktion unterzogen.Als nächstes wird die DNA durch die Größe getrennt und schließlich von einem Computer analysiert, der die Ergebnisse in ein verwendbares Format einbringt.
Der erste Schritt in der DNA -Sequenzierung besteht darin, die DNA aus der Zelle zu holen.Dies kann mechanisch oder chemisch erfolgen.DNA kommt in zwei Strängen, aber nur ein Strang kann gleichzeitig sequenziert werden.
Sobald die DNA aufgebrochen ist, wird sie auf Vektoren gestellt, die Zellen sind, die sich zusammen mit einem Primer auf unbestimmte Zeit selbst wiedersetzen, was eine Chemikalie ist, die den Prozess beginnt.Dies schafft Klone der DNA des Organismus, die sequenziert wird.Die Sequenzierungsreaktion verwendet den Primer, um den chemischen Prozess der Reproduktion des zweiten DNA -Strangs zu starten.Die Sequenzierung wird in einem thermischen Cycler durchgeführt, sodass die Reaktion viele Male wiederholt wird.Die Wiederholung der Reaktion führt zu einer höheren Ausbeute an sequenzierter DNA.
Nach der Sequenzierung wird die DNA nach Größe nach Kapillarelektrophorese sortiert.Die DNA wird von einem elektrischen Strom durch ein Gel in der Kapillare gezogen, das ein sehr dünnes Glasrohr ist.Die DNA -Stränge entstehen nach Länge sortiert.Wenn sie aus der Kapillare hervorgehen, gehen sie durch einen Laser, der Farbstoffe aktiviert, die die Nukleotidbasen identifizieren.Diese Informationen werden in einen Computer eingespeist, der dann die DNA -Sequenz auf dem Bildschirm anzeigt.