$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
الجيل التالي التسلسل (خ ع) كان لها تأثير عميق على الطريقة التي تجري بحوث علم الوراثة. حيث مرة ركز الباحثين على تسلسل الجينوم أكمله الأنواع، من الممكن الآن تسلسل الجينوم من ورم واحد أو حتى خلية واحدة في تجربة واحدة. 1 خ ع أيضا جعلها فعالة من حيث التكلفة تسلسل وقائع الجيش الملكي النيبالي وجدت داخل خلية، عبارة عن مجموعة من البيانات المعروفة باسم الترنسكربيتوم. إلا تحقق القدرة على تضخيم وتسلسل الحمض النووي أو الحمض النووي الريبي من عينات صغيرة في البداية في السنوات الخمس الماضية. 2 , 3 , ولسوء الحظ، 4 البروتوكولات القياسية غير متوافقة والباحثين يجب أن تختار ما إذا كنت تريد تسلسل الحمض النووي الريبي أو لنموذج معين. عند انطلاق عينة كبيرة بما يكفي، فإنه يمكن تقسيم في النصف. في جداول صغيرة، ومع ذلك، الخسائر المادية بسبب تقسيم العينات يمكن أن يؤثر على نوعية المكتبة، وتجميع عينات يمكن متوسط من الاختلافات مثيرة للاهتمام بين الخلايا. 5 وعلاوة على ذلك، الباحثين مهتما متزايدة في فحص العينات التي لا يمكن تقسيم، مثل خلايا مفردة أو الخزعات الصغيرة الورم غير متجانسة. 6
ولمعالجة هذه المشكلة، وضعت مؤخرا ثلاثة بروتوكولات لتسلسل الحمض النووي والجيش الملكي النيبالي من نفس العينة انطلاق: جل seq7، ز & T-seq8والدكتور seq9. تعرض هذه المقالة بروتوكول مفصل لجل-seq، التي يمكن استخدامها لإنشاء مكتبات الحمض النووي والجيش الملكي النيبالي في وقت واحد من عدد قليل من الخلايا 100 في التكلفة المضافة لا يعتد بها. الجانب رواية لجل seq هو القدرة على فصل الحمض النووي والجيش الملكي النيبالي تستند حصرا إلى حجم استخدام مصفوفات المائية منخفضة التكلفة. الابتكار الأساسية للبروتوكول Seq جل هو الفصل المادي للحمض النووي من الجيش الملكي النيبالي. ويتحقق هذا الفصل اليكتروفوريتيكالي باستخدام مزيج من الأغشية polyacrylamide التي تستفيد من حجم الاختلافات بين هذه الجزيئات. لوضع هذه الاختلافات في الحجم وفي السياق، تنظر كيف يتم تصويرها الحمض النووي والجيش الملكي النيبالي: بينما الحمض النووي موجود بمقياس ميكرون، ويمكن عرضها باستخدام المجاهر التقليدية، الحمض النووي الريبي موجود بمقياس نانومتر ويجب تصويرها باستخدام تقنيات معقدة مثل البرد-إلكترون الفحص المجهري. 10
ويرد في الشكل 1النهج المتبع في فصل الحمض النووي والجيش الملكي النيبالي في هذا البروتوكول. اللوحة اليسرى يظهر الحمض النووي والجيش الملكي النيبالي حرة عائمة في الحل بالقرب غشاء. عندما يتم تطبيق مجال الكهربائي، كما هو مبين في اللوحة اليمنى، الحمض النووي، والجيش الملكي النيبالي تجربة قوة الغرواني الكهربي الحث على الهجرة من خلال الغشاء. وقد أنشأنا بضبط خصائص الغشاء، غشاء شبه منفذ يفصل الحمض النووي الريبي. جزيئات الحمض النووي يتم الضغط ضد الغشاء، ولكن أصبح متشابكاً في الحافة بسبب حجمها الكبير. جزيئات الحمض النووي الريبي صغيرة، من ناحية أخرى، يمكن تكوين ونسج طريقهم عبر الغشاء. تشبه هذه العملية، المعروفة باسم ريبتيشن، على طريقة ثعبان يتحرك من خلال العشب. في نهاية المطاف توقفت هذه جزيئات الحمض النووي الريبي غشاء عالي الكثافة، والثاني أن من الصعب جداً للبوليمرات حتى أصغر (> 200 قاعدة أزواج) التملص من خلال. مرة واحدة مفصولة ماديا، يمكن استرداد الحمض النووي والجيش الملكي النيبالي وتجهيزها لتوليد معلومات عن الجينوم والترنسكربيتوم على السواء. وفي حين أننا يمكن فصل الحمض النووي والجيش الملكي النيبالي، وجدنا يتم الحصول على نتائج أفضل إذا كان الجيش الملكي النيبالي عكس نسخها إلى كدنا قبل الانفصال. هجن كدنا/الحمض النووي الريبي هي أكثر استقرارا من الحمض النووي الريبي وحدها ولا يزال يمكن أن تمر عبر غشاء منخفضة الكثافة.

الشكل 1 . مبدأ التشغيل جل seq. والمبدأ الأساسي المستخدمة فعلياً فصل الحمض النووي والجيش الملكي النيبالي. في مجال الكهربائي المطبق، جزيئات الحمض النووي الريبي صغيرة تهاجر عبر غشاء منخفضة الكثافة ولكن جزيئات الحمض النووي كبيرة محاصرون في السطح. واستنسخ هذا الرقم من الرقم 7 بإذن من "المجتمع الملكي للكيمياء". الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
وتصف هذه الورقة بالتفصيل كلا تصنيع الجهاز seq جل وإقران البروتوكول البيولوجي لإنشاء مكتبات الحمض النووي والجيش الملكي النيبالي. ويبين الشكل 2نظرة عامة على حد سواء. الجهاز مختلق من طبقات ثلاثة مختلفة الكثافة polyacrylamide الجل فوق بعضها البعض في عملية مماثلة لإنشاء معيار الجل التراص. 11 البروتوكول البيولوجي يبدأ مع خلايا 100-1000 تعليق في برنامج تلفزيوني. يتم تفكيك الخلايا والحمض النووي الريبي يتم تحويلها إلى كدنا قبل استخدام الجهاز بفصل الدنا الجينومي الهجينة كدنا/الجيش الملكي النيبالي. بعد الانفصال، والانتعاش، والجينوم وترانسكريبتوميك تعد المكتبات باستخدام عملية أن يتابع عن كثب البروتوكول طقم الإعداد القياسي جينوم كل مكتبة. يمكن قراءة المزيد من التفاصيل حول التنمية والتحقق من الصحة لجل seq في مختبر على رقاقة منشور "seq جل: كل الجينوم وتسلسل الترنسكربيتوم عن طريق المتزامنة ذات المدخلات المنخفضة الحمض النووي والجيش الملكي النيبالي مكتبة الإعداد باستخدام الحواجز المائية شبه نفاذية ." 7

الشكل 2 . بروتوكول جل seq. إقران لمحة عامة عن الخطوات لاختلاق الجهاز seq جل والبروتوكول إنشاء مكتبات الحمض النووي والجيش الملكي النيبالي. استنسخت أجزاء من هذا الرقم من الرقم 7 بإذن من "المجتمع الملكي للكيمياء". الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
لإنشاء مكتبات الحمض النووي والجيش الملكي النيبالي من الخلايا المفردة، وينبغي النظر في استخدام أما ز & T-seq أو ما يليها الدكتور ز & T-Seq، مثل seq جل الباحثين، يعتمد على فصل المادي للجيش الملكي النيبالي من الحمض النووي. هذا النهج يعتمد على رسول رنا (مرناً) 3 ' بوليادينيلاتيد الذيل كهدف سحب لأسفل. يتم التقاط مرناً على حبة مغناطيسي باستخدام تمهيدي اليغو-dT بيوتينيلاتيد. متى تم التقاط مرناً الخرز وتعقد في مكان مع مغناطيس ويمكن إزالة المادة طافية تحتوي على الحمض النووي الجينومي وتحويلها إلى أنبوب آخر. بعد الانتهاء من هذا الفصل المادي، يمكن إنشاء مكتبات منفصلة من مرناً والحمض النووي. 8 هذا النهج يعمل جيدا إذا كان الجيش الملكي النيبالي للاهتمام بوليادينيلاتيد، ولكن لا يمكن استخدامه لدراسة النصوص غير بوليادينيلاتيد، مثل الرنا الريباسي، الحمض الريبي النووي النقال، أو الحمض النووي الريبي من بدائيات النوى.
الدكتور seq يعتمد على خطوة ما قبل تضخيم حيث تتضخم الحمض النووي وكدنا المستمدة من الجيش الملكي النيبالي في الأنبوب نفسه. العينة ثم تقسيم في اثنين وتجهيزها بالتوازي مع إعداد مكتبات تسلسل الحمض النووي والجيش الملكي النيبالي. للتمييز بين الحمض النووي وكدنا المستمدة من الجيش الملكي النيبالي، الدكتور seq نهجاً حسابية. تسلسلات التي تتواجد فيها إلا exons تقمع حسابياً في بيانات الحمض النووي الجينوم، كتلك التي يمكن نشأت من الحمض النووي أو الحمض النووي الريبي. ميزة هذا النهج أن الحمض النووي وكدنا/الجيش الملكي النيبالي بحاجة لا يمكن فعلياً فصل كما الحال في جل seq وز & T-ما يليها 9 العيب، ومع ذلك، هو أن الدكتور seq يتطلب معرفة مسبقة بالجينوم والترنسكربيتوم (أي، exons مقابل introns)، وقد لا تكون مثالية لتطبيقات مثل تسلسل نويات، فيها العديد من النصوص لا بعد تماما تقسم ولا يزال يحتوي على إينترونس. 12
الجانب رواية لجل seq هو القدرة على فصل الحمض النووي والجيش الملكي النيبالي في مئات خلايا استناداً إلى حجم حصرا. يتطلب هذا الأسلوب لا المعرفة مسبقاً من الجينوم أو الترنسكربيتوم، هو قوي ضد الربط غير مكتملة، ولا تقتصر على النصوص بولي-أدينيلاتيد. للتطبيقات حيث يمكن أن يبدأ باحث مع خلايا على الأقل 100، يوفر جل seq نهج مباشرة باستخدام مواد رخيصة ومتاحة على نطاق واسع.