Trong di truyền học, phương pháp shotgun là gì?

Phương pháp shotgun được sử dụng để sắp xếp các sợi dài của phân tử axit deoxyribonucleic (DNA).Nó dựa vào một phương pháp giải trình tự DNA khác được gọi là phương pháp chấm dứt chuỗi.Với phương pháp shotgun, các bộ phận của các nhà khoa học của chuỗi DNA và sử dụng kết quả để tạo ra một chuỗi liên tục.Trình tự là quá trình tìm ra thành phần nguyên tử của một phân tử và nghiên cứu các liên kết hóa học hợp nhất các nguyên tử đó.Trong DNA, trình tự được sử dụng để tìm thứ tự xảy ra một số phân tử.Những phân tử này được gọi là nucleotide.Bốn bazơ nucleotide là adenine, guanine, cytosine và thymine.Một cách giải trình tự các chuỗi DNA dài là bằng cách sử dụng phương pháp shotgun.Trong phương pháp này, DNA được chia thành các mảnh ngẫu nhiên.Các phân đoạn kết quả sau đó được giải trình tự bằng phương pháp gọi là phương pháp chấm dứt chuỗi.Chấm dứt chuỗi là phương pháp được lựa chọn cho các chuỗi DNA ngắn.Nó sử dụng một vài hóa chất khắc nghiệt và lượng phóng xạ thấp hơn các phương pháp trình tự ngắn khác.Trong phương pháp chấm dứt chuỗi, một chuỗi DNA được chia thành bốn phản ứng giải trình tự.Mỗi chứa tất cả bốn nucleotide và một enzyme hoạt động như một chất xúc tác, được gọi là DNA polymerase.Một dideoxynucleotide, về cơ bản là một phần bị thiếu nucleotide của chuỗi đường của nó, sau đó được thêm vào mỗi phản ứng giải trình tự.Sau khi xử lý các phản ứng này, các nhà khoa học có thể hình dung chúng và đọc trình tự DNA.

Trong phương pháp súng ngắn DNA, tất cả điều này xảy ra nhiều lần bằng cách sử dụng các đoạn DNA ngẫu nhiên khác nhau.Điều này dẫn đến nhiều phần chồng chéo của DNA được giải trình tự.Sau đó, một chương trình máy tính sử dụng các phần chồng chéo để tạo chuỗi DNA liên tục.Vấn đề với phương pháp shotgun là DNA rất phức tạp.Thông thường, nó chứa các chuỗi lặp đi lặp lại trông giống nhau nhưng lại tạo thành các phần khác nhau của DNA.Bộ DNA của con người hoàn chỉnh, được gọi là bộ gen của con người, có hơn ba tỷ cặp cơ sở.Cách duy nhất để chắc chắn rằng vị trí của các chuỗi lặp đi lặp lại là chính xác là thực hiện các bài đọc ngẫu nhiên hơn để mỗi phần được giải trình tự nhiều lần.Mặc dù vậy, lỗi xảy ra.Phương pháp giải trình tự shotgun là tiên tiến của trình tự DNA cho đến khoảng năm 2005. Kể từ đó, các nhà khoa học đã tạo ra trình tự thế hệ tiếp theo, hoạt động nhanh hơn nhiều.Độ chính xác của các bài đọc riêng lẻ ít hơn so với trình tự súng ngắn, nhưng các nhà khoa học được bù đắp cho điều này bằng cách có thể thực hiện nhiều bài đọc hơn trong thời gian ngắn hơn.