Sequencing - sequencing is ... Sanger

Het is bekend dat het menselijk genoom bestaat uit vier "letters". Zij worden gewoonlijk aangeduid als A, C, G en T. Met andere woorden, is het humane genoom volledig samengesteld uit vier moleculen - adenine, cytosine, guanine en thymine. Een groter aantal chromosomen in de genen is geen bewijs van grote ontwikkeling. Het zegt alleen over het aantal bedreigingen en schokken, waardoor in geslaagd om een bepaalde biologische soorten te krijgen. Welke informatie is opgenomen in het DNA, en met welke methoden het mogelijk werd om de inhoud van het menselijk genoom te ontcijferen?

Doelstellingen van genetisch onderzoek

Het volledige genoom sequencing kunt u alle van de sequentie van deze "brieven" te lezen. Hiermee kunt u onbekende genen te identificeren en medische therapie zo effectief mogelijk te maken. Dat is de reden waarom een van de meest populaire gezondheidszorg (natuurlijk, onder degenen die het zich kunnen veroorloven) is sequencing. Diabetes, kanker en hartziekten - aanleg voor deze ziekten is het mogelijk DNA decoderingsprocedure identificeren. Op basis van deze prognoses, de persoon heeft de mogelijkheid om uw levensstijl aan te passen aan de nadelige milieu-factoren te verminderen. Daarom zijn sommige onderzoekers geloven dat het volledige genoom sequencing moeten worden opgenomen in een reeks verplichte neonatale onderzoek.

Geschiedenis van het project

genoom decoderen project werd gelanceerd in de vroege jaren '90. Om het genoom opgetreden voltooien, duurde het ongeveer een half dozijn jaar. Dit onderzoeksproject bij elkaar gebracht om zich heen wetenschappers uit verschillende landen - China, Duitsland, Frankrijk en Japan. Aan het begin van het nieuwe millennium, Bill Clinton en Toni Bler officieel aangekondigd dat de "ontwerp" van het genoom is voltooid. In 2006 heeft Nature Publishing informatie die de laatste sequentie van het chromosoom werd verkregen gepubliceerd. Ook in de markt was er een genetische diensten exome sequencing - het proces van het identificeren van de beschadigde gebieden in het DNA-molecuul. Het bedrijf is van mening dat er op de drempel van een nieuw tijdperk.

Wat is de volgorde?

Sequencing - dit is de laatste fase van de analyse van het menselijk genoom. Voordat deze stappen worden gevolgd: het materiaal geselecteerd en gekloond. En komt ook vooraf geteste DNA gebied eenvoudigere methoden. Sequencing - een definitieve vaststelling van de nucleotide reeks van het DNA-molecuul. In totaal zijn er twee methoden van genetisch onderzoek: ten eerste, met behulp van de methode van Maxam-Gilbert. Het is gebaseerd op DNA splitsingsmethoden enkele base. Er is een gemakkelijkere manier, die in de praktijk steeds vaker wordt gebruikt. Deze zogenaamde dideoxy methode of Sanger sequentiebepaling.

Fase decoderen van het genoom Sanger

Deze laatste werkwijze omvat de volgende fase van de studie:

• bestudeerde fragment van het DNA-molecuul hybridiseert met primer;
• Het komt enzymatische synthese van het molecuul;
• in de volgende stap wordt het materiaal onderworpen aan elektroforese;
• en tot slot, de resultaten worden geanalyseerd door wetenschappers, genetici van het autoradiogram.

De meeste van deze apparaten herkent maximaal 300 bands in het DNA-molecuul.

Werkwijze decodering DNA Sanger

De oorspronkelijke methode sequensen waarin wetenschappers zouden kunnen worden om het genoom te verwerken, werd gesequenced door Sanger (Sanger sequentiebepaling). De essentie bestaat uit het volgende: Het DNA wordt gekloneerd en daarna werd het verkregen mengsel verdeeld in vier gedeelten. Elk van hen wordt geplaatst in een speciale oplossing, die de volgende bestanddelen bevat:

• molecule DNA polymerase;
• primers die replicatie te vergemakkelijken;
• een mengsel van de vier nucleotiden kopieën;
• individuele variaties daarvan nucleotiden.

Dus het genoom Sanger vrijwel identiek aan humaan DNA klonen. Deze werkwijzen verschillen slechts doordat gemengd in de valse componenten in de nucleotiden.

Decryptie proces vandaag

Nu de werkwijze van Sanger sequentiebepaling is volledig geautomatiseerd. Het wordt uitgevoerd met behulp van speciale apparatuur - deze machines worden genoemd sequencer. Chemische reacties vinden plaats in een enkele buis. Verkregen door het decoderen van Sanger resultaten geanalyseerd met behulp van computertechnologie. Modern sequencers kunnen "lezen" van de informatie aan de 600-1000 nucleotiden tegelijk. Door het automatiseren van het sequencing proces gebeurt veel sneller dan voorheen.

Is deze beschikbaar?

Nu is de toonaangevende landen die DNA-sequencing te produceren, zijn China en de Verenigde Staten. Ze bevinden zich in een situatie van concurrentie - win een land dat in staat is om de eerste menselijke genoom te decoderen, te besteden is minder dan honderd dollar. Amerikaans onderzoek bedrijf genaamd Ilumina - belangrijkste vijand van China in deze kwestie. Chinese wetenschappers in 2010 werden aangekocht first-class apparatuur, waardoor ze al die jaren in beslag nemen een vooraanstaande positie in de markt voor genoom sequencing diensten. Maar eerst deze apparaten zal onvermijdelijk achterhaald, en, ten tweede, te ontcijferen het DNA van de dienstverlening wordt steeds meer en meer goedkoop. Nu China wil niet dat de reeds ontbrekende middelen te besteden voor de apparatuur uit het buitenland - de wetenschappers besloten om zijn eigen hardware te ontwikkelen. Wie zal de strijd om de leiding te winnen - de tijd zal het leren. Maar vandaag genoom decodering in sommige gevallen een waarde van minder dan $ 600.

Is gen transcript nuttig?

Echter, niet alles is zo eenvoudig in deze zaak. Sommige onderzoekers dringen erop aan dat gen sequencing brengt niet veel voordeel, hoeveel schade. Kan dit proces is echt iets om een enkel individu of een bijdrage aan de wetenschap? Waarom sommige deskundigen in verband met het ontcijferen van het DNA van meer dan kritisch?

Het feit dat de sequencing technieken, in hun ogen, zijn niets meer dan een super-moderne manier gissingen. Verantwoordelijk voor het verkrijgen van informatie over hun genoom van een persoon draagt zelf. Verschillende motieven zijn duwen mensen om vragen over hun DNA te beantwoorden. Iemand op zoek naar zo zichzelf beter leren kennen. Iemand probeert zichzelf te beschermen tegen de ziekte - en doet er alles aan om veilig te zijn. Echter, deze aanpak zeer negatief zijn.

Bijvoorbeeld, mensen die weten dat ze een risico op het ontwikkelen van kanker in de toekomst beginnen te lijden aan een ernstige depressie en geen einde lopen rond naar de artsen. En dit ondanks het feit dat zelfs de volledige sequencing resultaten oplevert die de ontwikkeling van de verschrikkelijke ziektes te voorspellen met een risico van 50%. In toenemende mate, strekt zich echter een golf van hysterie onder de klanten van deze diensten. Dit alles heeft geleid tot het feit dat sommige instanties, zoals de Verenigde Staten, serieus zich ertoe verbonden de activiteiten van de medische bedrijven te beperken.

De genetische paspoort - ja of nee?

In de huiselijke omgeving is een steeds populairder uitdrukking "genetisch paspoort". Maar, zoals vaak het geval is, de wetenschap kan niet alle consequenties van hun prestaties te voorzien. Na het decoderen van de "letters" nog steeds geen garantie dat zal correct geschreven worden begrepen "woord." Bijvoorbeeld, genetica kan nog steeds niet duidelijk antwoord geven op de vraag hoeveel genen in het menselijk genoom. Voorheen werd aangenomen dat dit bedrag varieert 10.000-40.000. 25.000 - Nu, hebben de onderzoekers naar voren in de veronderstelling dat dit aantal in het bereik van 10 plaatsen. Meer in het bijzonder is het onmogelijk. En de volgorde van het genoom is maar één voorbeeld van de manier waarop de wetenschappelijke ontdekking wordt een oorzaak van nog meer onbeantwoorde vragen.

De kosten van het genoom is nu aan de orde van 1000. Dollars. Echter, het lezen van genen voor velen is de enige bron van extra stress. Voor het geld dat klanten dergelijke resultaten, waaruit vervolgens kan niet slapen 's nachts. Sequencing - deze studie, die informatie over de verschillende genen bevat. Waaronder "genetisch paspoort" omvat genen die betrokken zijn bij de ontwikkeling van diverse ziekten - diabetes, obesitas, hart- en vaatziekten. Geen behoefte een geneticus van internationale klasse zijn om te begrijpen dat deze ziekten genetische achtergrond, echter, en een manier van leven die een persoon om een belangrijke rol te spelen leidt kan zijn.

mogelijke fouten

Nu, vele wetenschappers wijzen op het feit dat in het proces van sequencing is het vaak onmogelijk om fouten te voorkomen. Bovendien is de kans niet gemeten door tienden en hele procent. Hun oorsprong is verbonden met functies decryptie-technologie. Sequencing - een proces dat kan worden vergeleken met kopieën van de enorme lengte van de film van enkele duizenden frames. Tegelijkertijd is toegestaan om kopieën waarvan zij niet langer dan 20 frames zal zijn te maken. Dat ze zo nauwkeurig mogelijk, ze verwijderd "with reserve" aan additionele segmenten elkaar overlappen. Met het decoderen van het menselijk genoom is nog steeds moeilijk - als gevolg van chromosoom lengte mens is tientallen en honderden miljarden letters. Taak is het verzamelen van het menselijk genoom was heel ambitieus voor een groot aantal landen. Nu echter de conclusie kan alleen één - gen is samengesteld uit een groot aantal fouten. Misschien in de toekomst zullen wetenschappers in staat zijn om gegevens nauwkeuriger vast te leggen. En nu moeten we om met deze situatie.