Секвенирование – процедура определения последовательности нуклеотидов или аминокислот (A, T, C, G) в образцах ДНК или РНК в зависимости от необходимости.
Основные методы секвенирования:
- Секвенирование по Сэнгеру (Сэнгеровское
секвенирование, капиллярное секвенирование): Этот метод использует цепную реакцию полимеразы (ПЦР) для создания (отращивания) фрагментов ДНК разной длины (длина анализируемого фрагмента зависит от изучения фрагмента гена, целого гена, полного генома изучаемого организма или тотальной мРНК), идентифицируя каждый фрагмент отдельным цветом. Затем эти фрагменты разделяются на основе их длины и измеряются, чтобы определить последовательность нуклеотидов.
В результате проведённой процедуры лаборанты получают описание линейных структур макромолекул в текстовом отчёте: это становится возможным благодаря идентификации фрагментов индивидуальным цветом. Представленный метод наиболее востребован в генетике.
- Секвенирование нового поколения (NGS): NGS представляет собой высокопроизводительный метод, который позволяет секвенировать миллионы коротких фрагментов ДНК одновременно. Это позволяет быстро и эффективно анализировать геномы с высокой покрытостью генетического материала и проводимого секвенирования.
Работа метода возможна на основании высокопроизводительных секвенсоров и того, что у заданного в начале исследования количества фрагментов ДНК одинаковая итоговая длина секвенирования. Метод также используется в генетике и анализах биосекреции человека.
- Пиро-секвенирование (Roche 454): Метод основан на мониторинге высвобождения пирофосфата в процессе ДНК-синтеза (наращивании фрагментов ДНК). Метод Roche 454 позволяет секвенировать длинные фрагменты ДНК и РНК, что помогает проводить многочисленные анализы с синтезируемыми фрагментами. Метод чаще всего используется в геномике, генетике и протеомике.
- Ионно-проводимостные методы секвенирования (Ion Torrent): Методы исследований проходят на основе анализа изменений ионной проводимости в процессе ДНК-синтеза. Результаты методов предполагают быстрый результат, рассчитаны на синтез средней длины цепочки и используются во многих исследованиях, связанных с поверхностной генетикой (ДНК-анализы), сельским хозяйством и антропологией.
Цели и сферы применения секвенирования
Секвенирование – важный исследовательский и диагностический процесс, который позволяет анализировать генетическую информацию и изучать геномы организмов.
Сферы, которые затрагивает секвенирование:
- Исследования геномов: Секвенирование помогает исследователям изучать генетическое строение организмов, выявлять гены и регулирующие элементы, анализировать генетические вариации и мутации.
- Медицинская диагностика: Секвенирование используется для диагностики генетических болезней, предсказания риска заболеваний, выбора индивидуального лечения и мониторинга эффективности терапии.
- Эволюционная биология: Изучение эволюции организмов и расширение наших знаний о происхождении видов.
- Антропология: Исследование генетической истории человечества.
- Сельское хозяйство: Помощь в селекции и улучшении сельскохозяйственных культур и животных.
Оборудование, необходимое для секвенирования
Секвенирование – современная процедура, требующая использования высокопроизводительных компьютеров для быстрой аналитики данных исследований и контроля их проведения. Из профессионального оборудования для проведения секвенирования требуется:
- Секвенсоры (секвенаторы): Это специализированные приборы, которые выполняют процесс секвенирования. Например, для каждого типа секвенирования используются секвенсоры, соответствующие типу метода: Illumina, Ion Torrent, Pacific Biosciences, Oxford Nanopore и другие.
- ПЦР-амплификаторы: ПЦР аппараты необходимы для подготовки образцов перед секвенированием, а также для амплификации ДНК или РНК.
Секвенирование стало фундаментальным инструментом в биологических и медицинских исследованиях, открыв новые возможности в понимании генетических процессов и развитии персонализированной медицины.
Подобрать подходящие секвенсоры и ПЦР-аппараты для секвенирования вы можете в каталоге eltemiks-lab.ru! Наши менеджеры с радостью окажут вам подробную консультацию по заинтересовавшим вас приборах. Также, на сайте представлена форма обратной связи, для Вашего удобства! Создайте свою лабораторию вместе с eltemiks-lab.ru!
