Τι είναι η αλληλουχία DNA;

Η αλληλουχία DNA είναι μια συλλογή επιστημονικών μεθόδων για τον προσδιορισμό της αλληλουχίας των νουκλεοτιδίων βάσεων σε ένα μόριο DNA.Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί έχουν DNA (δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ) σε κάθε κύτταρα τους.Κάθε κύτταρο σε έναν οργανισμό περιέχει τον γενετικό κώδικα για ολόκληρο τον οργανισμό.Η διαδικασία της αλληλουχίας DNA μετατρέπει το DNA από έναν δεδομένο οργανισμό σε μορφή που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από ερευνητές για τη βασική μελέτη των βιολογικών διεργασιών, της ιατρικής έρευνας και της εγκληματολογίας.

Υπάρχουν διάφορες μέθοδοι που μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην αλληλουχία DNA.Οι πρώτες μέθοδοι αναπτύχθηκαν στη δεκαετία του 1970 και είναι πολύ επίπονες και χρονοβόρες.Η πιο δημοφιλής και κοινή αντίδραση αλληλουχίας που χρησιμοποιείται σήμερα είναι η αλληλουχία dideoxynucleotide, η οποία μπορεί να γίνει με το χέρι ή με μηχανές, ανάλογα με την ποσότητα του υλικού που πρέπει να αλληλουχιζόταν.

Η ποσότητα του γενετικού υλικού σε έναν οργανισμό ποικίλλει σημαντικά και μετράται με τον αριθμό των νουκλεοτιδίων που περιέχει.Για παράδειγμα, ένας ιός ή βακτήρια μπορεί να έχει μόλις πέντε χιλιάδες βάσεις, ενώ το ανθρώπινο γονιδίωμα περιέχει περίπου τρία δισεκατομμύρια βάσεις.Η μέθοδος προσδιορισμού αλληλουχίας αμφιοξυνουκλεοτιδίων της αλληλουχίας DNA μπορεί να ακολουθήσει πολλά γονιδιώματα σε ημέρες και μεγάλα γονιδιώματα σε έτη και όχι σε δεκαετίες.

Υπάρχουν τέσσερα στάδια στην αλληλουχία DNA.Πρώτα το DNA πρέπει να αφαιρεθεί από το κελί.Στη συνέχεια υφίσταται αντίδραση αλληλουχίας.Στη συνέχεια, το DNA διαχωρίζεται κατά μέγεθος και τελικά αναλύεται από έναν υπολογιστή που βάζει τα αποτελέσματα σε χρησιμοποιήσιμη μορφή.

Το πρώτο βήμα στην προσδιορισμό αλληλουχίας DNA είναι να βγάλει το DNA από το κύτταρο.Αυτό μπορεί να γίνει μηχανικά ή χημικά.Το DNA έρχεται σε δύο σκέλη, αλλά μόνο ένα σκέλος μπορεί να προσβληθεί σε αλληλουχία κάθε φορά.

Μόλις διαλυθεί το DNA, τοποθετούνται σε φορείς, τα οποία είναι κύτταρα που θα αυτοαναβάλλονται επ 'αόριστον, μαζί με ένα αστάρι, το οποίο είναι ένα χημικό που παίρνει τη διαδικασία που ξεκίνησε.Αυτό δημιουργεί κλώνους του DNA του οργανισμού που προσβάλλεται στην αλληλουχία.Η αντίδραση αλληλουχίας χρησιμοποιεί τον εκκινητή για να ξεκινήσει τη χημική διαδικασία αναπαραγωγής του δεύτερου κλώνου DNA.Ο προσδιορισμός της αλληλουχίας εκτελείται σε θερμικό κυκλοποιητή έτσι ώστε η αντίδραση να επαναλαμβάνεται πολλές φορές.Η επανάληψη της αντίδρασης έχει ως αποτέλεσμα μεγαλύτερη απόδοση του ϋΝΑ αλληλουχίας.

Μετά την αλληλουχία, το DNA ταξινομείται κατά μέγεθος με τριχοειδή ηλεκτροφόρηση.Το DNA τραβιέται από ένα ηλεκτρικό ρεύμα μέσω ενός πηκτώματος στο τριχοειδές, το οποίο είναι ένας πολύ λεπτός γυάλινος σωλήνας.Οι κλώνοι DNA αναδύονται ταξινομημένες κατά μήκος.Καθώς βγαίνουν από το τριχοειδές, περνούν από ένα λέιζερ που ενεργοποιεί τις βαφές που αναγνωρίζουν τις βάσεις νουκλεοτιδίων.Αυτές οι πληροφορίες τροφοδοτούνται σε έναν υπολογιστή, ο οποίος στη συνέχεια εμφανίζει την ακολουθία DNA στην οθόνη.