Was ist eine Schrotflintensequenzierung?

Shotgun-Sequenzierung ist eine Methode zur DNA-Sequenzierung, bei der eine lange DNA-Strecke physisch in kleine (ungefähr 2.000 Basispaar-) Fragmente unterteilt wird, die unter Verwendung der Computeranalyse kloniert, sequenziert und zusammengebaut werden.Es wurde von Craig Venter von der Celera Corporation entwickelt und berühmt.Venter entwickelte die Technik 1996, während er am Institut für Genomforschung arbeitete.

Venter gründete Celera 1998 mit der Mission, das menschliche Genom innerhalb von drei Jahren zu sequenzieren.Dieses Ziel war im direkten Wettbewerb mit dem bereits operativen Human-Genom-Projekt, einem Konsortium von Universitäten, die zusammenarbeiten, um das menschliche Genom mit einer älteren Strategie namens MAP-basiert oder BAC-to-BAC-Sequenzierung zu sequenzieren.Diese Methode beinhaltete zuerst das Genom in 150.000 Basenpaarstücke, die BACs bezeichneten, die BACs in der Reihenfolge zusammenbauten und dann jeden BAC detailliert sequenzieren.

Ganzes Genom -Schrotflintensequenzierung umgeht die Schaffung und Kartierung von BACs und beginnt direkt mit der DNA -Sequenzierung.Der Prozess beginnt mit dem Erwerb einer Probe von DNA mit hohem Molekulargewicht aus dem interessierenden Organismus und bricht sie physisch in kleine Stücke durch, indem sie sie durch eine schmale Spurspritze durchläuft oder sie dankt, eine Möglichkeit, die Probe mit Schallwellen zu brechen.Das Scheren ist ein zufälliger Prozess, daher haben die Sequenzen der Fragmente eine gewisse Überlappung zwischen ihnen.Das Scheren erzeugt nicht spezifisch die für die Sequenzierung benötigten 2.000 Basispaarfragmente, sondern Fragmente der gewünschten Größe müssen aus der Mischung gereinigt werden.

Der nächste Schritt besteht darin, den DNA -Fragmenten mit der Träger -DNA, die als Vektor bezeichnet wird, zusammenzuschließen.Dieser Prozess wird als Klonen bezeichnet und erstellt eine Sequenzierungsbibliothek, aus der die Abfolge eines gesamten Genoms erzeugt wird.Die Sequenz jedes Klons in der Bibliothek wird bestimmt und die Computeranalyse wird verwendet, um überlappende oder kontinuierliche Sequenzen in jedem Fragment zu finden.Das Zusammenbau der Überlappungen erzeugt einen „Contig“, der eine lange kontinuierliche DNA -Sequenz ist.

Das Klonen von Schrotflinten führt normalerweise zu einigen Lücken zwischen Contigs, da einige Sequenzen zufällig in der Bibliothek fehlen.Lücken können durch Erstellen einer neuen Bibliothek oder durch Verwendung bekannter Sequenzen gefüllt werden, um sich vom Contig nach außen zu erstrecken.Da die DNA -Fragmente von Shotgun -Sequenzen nach dem Zufallsprinzip mehr als einmal sequenziert werden, was zu einer größeren Gewissheit ist, dass die Sequenz korrekt ist, als wenn jedes Fragment nur ein- oder zweimal sequenziert wurdeVerwenden von MAP-basiertem Sequenzieren und nach Celera unter Verwendung einer Shotgun-Sequenzierung.Die Shotgun -Sequenzierung ist jetzt die bevorzugte Methode für andere Arten der Genomsequenzierung.Die vollen Genome vieler Organismen wie der Pflanze

Arabidopsis thaliana

, Reis, Kuh, Hund, Hühnchen, Schimpansen, Ratte, Maus, Kugelfisch und viele Mikroorganismen wurden auf diese Weise sequenziert.