Co to jest sekwencjonowanie DNA?

Sekwencjonowanie DNA jest zbiorem naukowym metod określania sekwencji zasad nukleotydowych w cząsteczce DNA.Wszystkie żywe organizmy mają DNA (kwas deoksyrybonukleinowy) w każdej z ich komórek.Każda komórka w organizmie zawiera kod genetyczny dla całego organizmu.Proces sekwencjonowania DNA przekształca DNA z danego organizmu w format, który może być wykorzystany przez badaczy do podstawowego badania procesów biologicznych, badań medycznych i kryminalistyki.

Istnieje kilka metod, które można zastosować w sekwencjonowaniu DNA.Pierwsze metody zostały opracowane w latach siedemdziesiątych i są bardzo pracochłonne i czasochłonne.Najpopularniejszą i powszechną stosowaną dzisiaj reakcją sekwencjonowania jest sekwencjonowanie dideoksynukleotydowe, które można wykonać ręcznie lub maszynami, w zależności od ilości materiału, który ma być zsekwencjonowany.

Ilość materiału genetycznego w organizmie zmienia się znacznie i jest mierzona przez liczbę zawartych w nim zasad nukleotydowych.Na przykład wirus lub bakterie mogą mieć zaledwie pięć tysięcy baz, podczas gdy ludzki genom zawiera około trzech miliardów baz.Metoda sekwencjonowania dideoksynukleotydowego sekwencjonowania DNA może sekwencjonować wiele genomów w ciągu dni i dużych genomów w latach, a nie dziesięcioleci.

Istnieją cztery etapy sekwencjonowania DNA.Najpierw DNA należy usunąć z komórki.Następnie ulega reakcji sekwencjonowania.Następnie DNA jest oddzielone rozmiarem i ostatecznie analizowane przez komputer, który umieszcza wyniki w użytecznym formacie.

Pierwszym krokiem w sekwencjonowaniu DNA jest wyciągnięcie DNA z komórki.Można to zrobić mechanicznie lub chemicznie.DNA występuje w dwóch niciach, ale tylko jedno nici można zsekwencjonować jednocześnie.

Po rozbiciu DNA jest on umieszczany na wektorach, które są komórkami, które samodzielnie się replikują w nieskończoność, wraz z podkładem, który jest substancją chemiczną, która rozpoczyna proces.To tworzy klony DNA organizmu, który jest sekwencjonowany.Reakcja sekwencjonowania wykorzystuje starter do rozpoczęcia chemicznego procesu odtwarzania drugiej nici DNA.Sekwencjonowanie jest wykonywane w cyklu termicznym, dzięki czemu reakcja powtarza się wiele razy.Powtarzanie reakcji powoduje większą wydajność zsekwencjonowanego DNA.

Po sekwencjonowaniu DNA jest sortowane według wielkości przez elektroforeza naczyń włosowatych.DNA jest ciągnięty przez prąd elektryczny przez żel w kapilary, który jest bardzo cienką szklaną rurką.Paski DNA pojawiają się posortowane według długości.Gdy wyłaniają się z kapilary, przechodzą przez laser, który aktywuje barwniki identyfikujące podstawy nukleotydów.Informacje te są przekazywane do komputera, który następnie wyświetla sekwencję DNA na ekranie.