การจัดลำดับปืนลูกซองคืออะไร?

การจัดลำดับปืนลูกซองเป็นวิธีการจัดลำดับดีเอ็นเอโดยการยืด DNA ยาวนั้นแตกเป็นชิ้นเล็ก ๆ (ประมาณ 2,000 คู่) ชิ้นส่วนซึ่งถูกโคลน, จัดลำดับและประกอบโดยใช้การวิเคราะห์คอมพิวเตอร์มันได้รับการพัฒนาและสร้างชื่อเสียงโดย Craig Venter แห่ง Celera CorporationVenter พัฒนาเทคนิคในปี 1996 ในขณะที่ทำงานที่สถาบันเพื่อการวิจัยจีโนม

Venter ก่อตั้ง Celera ในปี 1998 ด้วยภารกิจในการจัดลำดับจีโนมมนุษย์ภายในสามปีเป้าหมายนี้เป็นการแข่งขันโดยตรงกับโครงการจีโนมมนุษย์ที่ดำเนินงานอยู่แล้วกลุ่มของมหาวิทยาลัยที่ทำงานร่วมกันเพื่อจัดลำดับจีโนมมนุษย์โดยใช้กลยุทธ์ที่เก่ากว่าที่เรียกว่าการจัดลำดับ MAP-based หรือ BAC-to-BACวิธีนี้เกี่ยวข้องกับการแบ่งจีโนมเป็นครั้งแรกออกเป็นชิ้นส่วนฐาน 150,000 ชิ้นที่เรียกว่า BACS ประกอบ BACs ตามลำดับจากนั้นจัดลำดับรายละเอียด BAC แต่ละรายการ

การจัดลำดับปืนลูกซองจีโนมทั้งหมดข้ามการสร้างและการทำแผนที่ของ BACs และเริ่มต้นด้วยการจัดลำดับดีเอ็นเอกระบวนการเริ่มต้นด้วยการรับตัวอย่างของ DNA น้ำหนักโมเลกุลสูงจากสิ่งมีชีวิตที่น่าสนใจและแบ่งมันออกเป็นชิ้นเล็ก ๆ โดยส่งผ่านเข็มฉีดยามาตรวัดแคบ ๆ หรือทำให้มันเป็นวิธีการทำลายตัวอย่างโดยใช้คลื่นเสียงการตัดเป็นกระบวนการสุ่มดังนั้นลำดับของชิ้นส่วนจะมีการทับซ้อนกันระหว่างพวกเขาShearing ไม่ได้สร้างชิ้นส่วนคู่ฐาน 2,000 ชิ้นที่จำเป็นสำหรับการเรียงลำดับโดยเฉพาะชิ้นส่วนของขนาดที่ต้องการจะต้องได้รับการทำให้บริสุทธิ์จากส่วนผสม

ขั้นตอนต่อไปคือการเข้าร่วมชิ้นส่วน DNA กับ DNA ของผู้ให้บริการที่เรียกว่าเวกเตอร์กระบวนการนี้เรียกว่าการโคลนนิ่งและสร้างไลบรารีการเรียงลำดับซึ่งลำดับของจีโนมทั้งหมดจะสร้างขึ้นลำดับของการโคลนแต่ละตัวในไลบรารีจะถูกกำหนดและการวิเคราะห์คอมพิวเตอร์ใช้เพื่อค้นหาการทับซ้อนหรือลำดับต่อเนื่องในแต่ละส่วนการประกอบการทับซ้อนกันสร้าง“ contig” ซึ่งเป็นลำดับดีเอ็นเอที่ยาวนานอย่างต่อเนื่อง

การโคลนปืนลูกซองมักจะส่งผลให้เกิดช่องว่างระหว่าง contigs เนื่องจากบางลำดับหายไปจากห้องสมุดโดยบังเอิญช่องว่างสามารถเติมเต็มได้โดยการสร้างห้องสมุดใหม่หรือโดยใช้ลำดับที่รู้จักเพื่อขยายออกจาก contigเนื่องจากลำดับของปืนลูกซองลำดับชิ้นส่วนดีเอ็นเอแบบสุ่มมีการจัดลำดับชิ้นส่วนจำนวนมากมากกว่าหนึ่งครั้งสร้างความมั่นใจมากขึ้นว่าลำดับนั้นถูกต้องกว่าถ้าแต่ละชิ้นส่วนมีการจัดลำดับเพียงครั้งเดียวหรือสองครั้งการใช้ลำดับที่ใช้แผนที่และโดย Celera โดยใช้การจัดลำดับปืนลูกซองการจัดลำดับปืนลูกซองตอนนี้เป็นวิธีที่ต้องการสำหรับการจัดลำดับจีโนมชนิดอื่นจีโนมเต็มรูปแบบของสิ่งมีชีวิตมากมายเช่นพืช

Arabidopsis thaliana

, ข้าว, วัว, สุนัข, ไก่, ลิงชิมแปนซี, หนู, หนู, ปลาพัฟเฟอร์และจุลินทรีย์จำนวนมากได้รับการจัดลำดับด้วยวิธีนี้