4.13
Sekwencjonowanie nowej generacji to zbiorcza nazwa grupy technologii, które mogą ułatwić stosunkowo szybkie generowanie danych sekwencyjnych od wielu różnych gatunków lub grup osobników.
Dane te można wykorzystać w precyzyjnej genetyce populacyjnej lub badaniach klinicznych, a technologie te są szybsze i bardziej opłacalne niż tradycyjne metody sekwencjonowania.
Istnieje wiele metod sekwencjonowania nowej generacji, ale prawdopodobnie najpopularniejszą jest odwracalne sekwencjonowanie terminatorów. Inne obejmują pirosekwencjonowanie i sekwencjonowanie przez ligację.
W odwracalnym sekwencjonowaniu terminatorów - czyste genomowe DNA jest najpierw cięte na mniejsze fragmenty po 100-1000 par zasad. Specjalne adaptery - które są sekwencjami oligonukleotydowymi z miejscami starterowymi - są następnie ligowane do obu końców tych fragmentów DNA.
Jednoniciowe fragmenty DNA są następnie ładowane na specjalistyczny chip zwany komórką przepływową, który jest wstępnie pokryty krótkimi sekwencjami oligonukleotydowymi komplementarnymi do sekwencji adaptera. Fragmenty DNA wiążą się z chipem poprzez swoje adaptery.
Na etapie amplifikacji polimeraza DNA jest następnie wykorzystywana do syntezy komplementarnej nici DNA. Dwuniciowe DNA ulega denaturacji, a oryginalna matryca jest zmywana.
Pozostałe pasmo uzupełniające następnie wygina się i tworzy strukturę przypominającą most za pomocą drugiego adaptera na drugim końcu.
Polimeraza DNA może następnie syntetyzować komplementarną nić wygiętej nici DNA - proces zwany amplifikacją mostka.
Dwuniciowy mostek jest ponownie denaturowany w celu wygenerowania liniowego, jednoniciowego DNA, które może następnie tworzyć nowe mostki na chipie.
Polimeraza DNA kontynuuje te cykle amplifikacji mostków, syntetyzując tysiące kopii fragmentu DNA i powodując generowanie klastrów klonalnych.
Wszystkie odwrotne nici komplementarne są następnie zmywane z chipa, pozostawiając tylko przednie nici DNA unieruchomione na chipie.
Reakcja sekwencjonowania rozpoczyna się od dodania polimerazy DNA zmodyfikowanych dNTP oznaczonych czterema różnymi znacznikami fluorescencyjnymi. Te dNTP zawierają również 3-calową część blokującą, zwaną odwracalnym terminatorem, która pozwala na dodanie tylko jednego dNTP na raz.
Po każdej rundzie dodawania dNTP do rosnącej nici, chip jest obrazowany, a długość fali emisji z każdego klastra DNA jest wykorzystywana do identyfikacji zasady.
Sekwencja obrazów fluorescencyjnych komórki przepływowej uchwyconych po każdym dodaniu dNTP służy do określenia sekwencji fragmentów DNA.
Pierwszy projekt sekwencjonowania ludzkiego genomu kosztował 2,7 miliarda dolarów i został uznany za ukończony w 2003 roku, po 15 latach współpracy mi…
Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.