Trình tự súng ngắn là gì?

Trình tự súng ngắn là một phương pháp giải trình tự DNA, theo đó một đoạn DNA dài được chia thành các mảnh nhỏ (khoảng 2.000 cặp cơ sở) được nhân bản, giải trình tự và lắp ráp bằng phân tích máy tính.Nó được phát triển và nổi tiếng bởi Craig Venter của Celera Corporation.Venter đã phát triển kỹ thuật vào năm 1996 khi làm việc tại Viện nghiên cứu bộ gen.

Venter thành lập Celera vào năm 1998 với sứ mệnh giải trình tự bộ gen của con người trong vòng ba năm.Mục tiêu này là cạnh tranh trực tiếp với Dự án bộ gen người đã hoạt động, một tập đoàn của các trường đại học hợp tác để sắp xếp bộ gen của con người bằng cách sử dụng một chiến lược cũ hơn gọi là trình tự dựa trên MAP hoặc BAC-to-BAC.Phương pháp này liên quan đầu tiên chia bộ gen thành 150.000 mảnh cặp cơ sở được gọi là BACS, lắp ráp các BAC theo thứ tự, sau đó giải trình tự cho từng BAC một cách chi tiết. Trình tự súng ngắn toàn bộ bộ gen bỏ qua việc tạo và ánh xạ BACS và bắt đầu ngay với trình tự DNA.Quá trình bắt đầu bằng việc thu được một mẫu DNA trọng lượng phân tử cao từ sinh vật quan tâm và chia nó thành các mảnh nhỏ bằng cách truyền nó qua một ống tiêm đo hẹp hoặc sonicating nó, một cách phá vỡ mẫu bằng sóng âm.Cắt là một quá trình ngẫu nhiên, vì vậy các chuỗi của các mảnh sẽ có một số sự chồng chéo giữa chúng.Cắt không đặc biệt tạo ra 2.000 mảnh cặp cơ sở cần thiết để giải trình tự, các đoạn có kích thước mong muốn phải được tinh chế từ hỗn hợp.Bước tiếp theo là tham gia các đoạn DNA với DNA mang được gọi là vectơ.Quá trình này được gọi là nhân bản, và nó tạo ra một thư viện giải trình tự từ đó chuỗi của toàn bộ bộ gen sẽ tạo ra.Trình tự của từng bản sao trong thư viện được xác định và phân tích máy tính được sử dụng để tìm các chuỗi chồng chéo hoặc liên tục trong mỗi đoạn.Việc lắp ráp các chồng chéo tạo ra một đường viền của người Viking, đó là một chuỗi DNA kéo dài liên tục.Nhân bản shotgun thường sẽ dẫn đến một số khoảng trống giữa các contigs vì một số trình tự bị thiếu trong thư viện một cách tình cờ.Các khoảng trống có thể được lấp đầy bằng cách tạo một thư viện mới hoặc bằng cách sử dụng các chuỗi đã biết để mở rộng ra bên ngoài từ đường viền.Bởi vì các chuỗi trình tự trình tự súng ngắn một cách ngẫu nhiên, nhiều đoạn được giải trình tự nhiều lần, tạo ra sự chắc chắn lớn hơn rằng chuỗi là chính xác so với mỗi đoạn chỉ được giải trình tự một hoặc hai lần.Sử dụng trình tự dựa trên MAP và bằng Celera bằng cách sử dụng trình tự shotgun.Trình tự shotgun hiện là phương pháp ưa thích cho các loại trình tự bộ gen khác.Bộ gen đầy đủ của nhiều sinh vật, chẳng hạn như thực vật

Arabidopsis thaliana, gạo, bò, chó, gà, tinh tinh, chuột, chuột, cá nóc, và nhiều vi sinh vật đã được giải trình tự theo cách này.