توالی یابی DNA

نمایش تمام سازندگان توالی یابی DNA

توالی یابی DNA برای خودکارسازی فرآیند توالی یابی DNA استفاده می شود. دئوکسی ریبونوکلئیک اسید (DNA) یک زنجیره بلند و خطی است که در هسته سلول ها یافت می شود. DNA که مانند یک مارپیچ دوتایی شکل است و از نوکلئوتیدها تشکیل شده است، حاوی دستورالعمل های ژنتیکی است. این نوکلئیک اسید همچنین با انتقال اطلاعات ژنتیکی در همه موجودات و برخی ویروس ها مرتبط است. توالی یابی DNA عمدتاً در آموزش و تحقیقات زیست پزشکی و همچنین برای درمان بیماری و پیشگیری از بیماری استفاده می شود. به عنوان ابزار علمی، آنها در پروژه های ژنومیک و با تحقیقات ژنتیکی استفاده می شوند. برخی از محصولات نیز به عنوان ابزار نوری در نظر گرفته می شوند. توالی‌سنجی‌های دستی DNA، ایزوتوپ‌های رادیواکتیو فسفر و گوگرد را در نوکلئوتیدهای آدنین (A)، تیمین (T)، گوانین (G) و سیتوزین (C) ترکیب می‌کنند. اتورادیوگرافی برای تعیین توالی این واحدهای ساختاری پایه استفاده می شود. هنگامی که ماتریکس ژل حاوی رشته های DNA در معرض فیلم اشعه ایکس قرار می گیرد، باعث ایجاد لکه های تیره می شود. هنگامی که فیلم توسعه می یابد، لکه ها نشان دهنده الگوها هستند. از آنجایی که این فرآیند توالی‌یابی DNA نمی‌تواند انواع مختلف نوکلئوتیدها را تشخیص دهد، اما هر نوکلئوتید نشان‌دار شده به یک خط مجزا نیاز دارد. در نتیجه، توالی یابی DNA دستی به چهار خط نیاز دارد. توالی یابی DNA تک خطی و توالی یابی یک جهته از ویژگی های فرآیندهای توالی یابی DNA دستی هستند. توالی‌سنجی‌های خودکار DNA، نوکلئوتیدهای DNA را با رنگ فلورسنت به جای ایزوتوپ‌های رادیواکتیو برچسب‌گذاری می‌کنند. در حالی که توالی یابی دستی به فیلم اشعه ایکس نیاز دارد، توالی یابی DNA خودکار از لیزر برای القای فلورسانس استفاده می کند. متعاقبا، انتشارات فلورسنت بر روی یک دستگاه شارژ (CCD) جمع آوری می شود که الگوی نور را به یک الگوی بار الکتریکی تبدیل می کند. به این ترتیب وجود یا عدم وجود رشته DNA با نظارت بر خروجی آشکارساز تشخیص داده می شود. از آنجایی که رشته‌های کوتاه‌تر با سرعت بیشتری در ماتریس ژل حرکت می‌کنند، زودتر شناسایی می‌شوند. بنابراین، یک ارتباط مستقیم بین طول یک رشته DNA و زمان آن در آشکارساز وجود دارد. توالی‌سنج‌های DNA خودکار بر رابطه بین این دو متغیر برای تعیین توالی DNA واقعی تکیه می‌کنند. توالی‌دهنده‌های DNA ممکن است از روش Maxam-Gilbert یا روش Sanger di-deoxy استفاده کنند. توالی یابی Maxam-Gilbert که به عنوان "روش شیمیایی" یا "توالی یابی شیمیایی" نیز شناخته می شود، بر اصلاح شیمیایی DNA و برش متعاقب آن در بازهای خاص متکی است. روش Sanger di-deoxy، همانطور که در ابتدا تعریف شد، نیاز به شبیه سازی ابتدای هر قرائت برای DNA تک رشته ای داشت. اگرچه روش ماکسام-گیلبرت جدیدتر از روش سانگر است، تکنیکی که توسط ژنتیک‌دانان آلن ماکسام و والتر گیلبرت توسعه داده شده است، به دلیل پیچیدگی، هزینه و تکیه بر مواد شیمیایی خطرناک، کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

منبع

globalspec