Sekwencjonowanie – rewolucja w badaniach kwasów nukleinowych
Pierwszy ludzki genom został zsekwencjonowany stosunkowo bardzo niedawno – projekt Human Genome Project (HGP) został zakończony w kwietniu 2003 roku. Zanalizowanie i zsekwencjonowanie wszystkich 3 miliardów nukleotydów, tworzących ludzki genom, zajęło badaczom z całego świata 13 lat i kosztowało blisko 5 miliardów dolarów. Obecnie, dzięki niezwykłemu postępowi technicznemu i zastosowaniu najnowszych osiągnięć naukowo-technologicznych zsekwencjonowanie genomu ludzkiego możliwe jest nawet w 24 godziny!
Czym jest sekwencjonowanie?
Sekwencjonowanie polega na ustaleniu kolejności cząsteczek chemicznych (par nukleotydów) w cząsteczce kwasu nukleinowego. Pozwala na poznanie genomów poszczególnych organizmów. Ze względu na wzrost zapotrzebowania na badania nad genomem następuje ciągły rozwój technik sekwencjonowania pozwalający na wykrywanie wszelkich zmian w materiale genetycznym.
Sekwencjonowanie Sangera
Sekwencjonowanie metodą Sangera jest złotym standardem i jako rutynowa metoda wykorzystywana w diagnostyce pomimo swoich zalet, takich jak wysoka czułość reakcji, posiada wiele
ograniczeń. Jako pierwsza opracowana metoda wyróżniała się prostotą wykonania, łatwością automatyzacji i wykorzystaniem znakowania fluorescencyjnego. Metoda ta była powszechnie stosowana przy badaniach nad genomami ludzkimi ponieważ cechuje się wysoką wiarygodnością odczytywanych sekwencji DNA.
Największym ograniczeniem metody jest jednak brak możliwości multipleksowania próbek, co powoduje znaczne wydłużenie czasu i wzrost kosztów analizy.
Więcej informacji o sekwencjonowaniu Sangera i naszych usługach – kliknij tutaj.
Sekwencjonowanie II generacji
Kolejnym krokiem w rozwoju technologii sekwencjonowania było opracowanie przez firmę Ilumina sekwenatora Solexa. Metodyka składała się z kilku etapów, zaczynając od: przygotowania biblioteki genomowej, formowania klastrów w komorze przepływowej, sekwencjonowania i dalszej analizy (porównania do sekwencji referencyjnej). Nowa technologia pozwoliła na znaczne ograniczenie wad, wynikających z metody rutynowej – nastąpiło skrócenie czasu analiz, przy jednoczesnym wzroście liczby analizowanych prób. Jednak ze względu na wysokie koszty całej analizy, kontynuowano badania w celu ich zoptymalizowania.
Więcej informacji o sekwencjonowaniu:
Sekwencjonowanie III generacji Oxford Nanopore
Sekwencjonowanie nanoporowe to jedna z najnowszych technik sekwencjonowania III generacji. Wykorzystuje ona elektroforetyczny transport kwasów nukleinowych przez kanały białkowe – nanopory. Identyfikacja sekwencji działa na zasadzie zmian sygnału elektrycznego. Technika pozwoliła na spektakularne osiągnięcia w dziedzinie badań nad genomem tj. asemblacja genomów, wykrywanie modyfikacji kwasów nukleinowych i ich zmienności strukturalnej i alternatywnego składania transkryptów.
W porównaniu z pozostałymi metodami sekwencjonowanie naporowe wyróżnia się możliwością identyfikacji kwasów nukleinowych w natywnej formie. Znacząco upraszcza i przyspiesza to przygotowanie biblioteki sekwencyjnej. Reakcja nie wymaga również przeprowadzenia procesu amplifikacji. Eliminuje to ryzyko błędów takich jak wystąpienie zmian
sekwencji w badaniach ekspresji genów. Dodatkowym atutem sekwencjonowania nanoporowego jest brak ograniczeń co do długości odczytów. Długość sekwencji jest determinowana długością nici DNA. Krótki czas trwania analizy, niewielkie wymagania sprzętowe, sekwencjonowanie RNA , detekcja zmodyfikowanych nukleotydów oraz możliwość przeprowadzania analizy wielu próbek jednoczasowo to tylko niektóre z zalet nowoczesnej technologii.
Więcej informacji o sekwencjonowaniu Oxford Nanopore i naszej ofercie – kliknij tutaj.
Zastosowanie
