Mikä on genetiikassa Shotgun Method?

Haulikko -menetelmää käytetään sekvenssin deoksiribonukleiinihappomolekyylin (DNA) pitkien säikeiden sekvensointiin. Se perustuu toiseen DNA -sekvensointimenetelmään, jota kutsutaan ketjun päättämismenetelmäksi. Haulikko -menetelmällä tutkijat sekvensoivat osia DNA -juosteesta ja käyttävät tuloksia jatkuvan sekvenssin luomiseen.
Sekvensointi on prosessi molekyylin atomikoostumuksen löytämiseksi ja näiden atomien yhdistävien kemiallisten sidosten tutkimiseksi. DNA: ssa sekvensointia käytetään tiettyjen molekyylien esiintymisjärjestyksen löytämiseen. Näitä molekyylejä kutsutaan nukleotideiksi. Neljä nukleotidiemästä ovat adeniini, guaniini, sytosiini ja tymiini.

Yksi tapa sekvensoida pitkiä DNA -säikeitä on käyttää haulikomenetelmää. Tässä menetelmässä DNA hajotetaan satunnaisiin fragmentteihin. Tuloksena olevat segmentit sekvensoidaan sitten ketjun päättämismenetelmäksi kutsutulla menetelmällä. Ketjun päättäminen on valintamenetelmä lyhyille DNA -sekvensseille. Se käyttää vain vähän voimakkaita kemikaaleja ja pienempiä määriä radioaktiivisuutta kuin muut lyhyen sekvenssin menetelmät.

Ketjun päättämismenetelmässä DNA -juoste jaetaan neljään sekvensointireaktioon. Jokainen sisältää kaikki neljä nukleotidia ja entsyymin, joka toimii katalyyttinä, jota kutsutaan DNA -polymeraasiksi. Kuhunkin sekvensointireaktioon lisätään sitten dideoksinukleotidi, joka on pohjimmiltaan nukleotidi, josta puuttuu osa sen sokerisekvenssistä. Näiden reaktioiden käsittelyn jälkeen tutkijat voivat kuvata ne ja lukea DNA -sekvenssin.

Haulikko -DNA -sekvensointimenetelmän aikana kaikki tämä tapahtuu useita kertoja käyttämällä erilaisia ​​satunnaisia ​​DNA -fragmentteja. Tämä johtaa useisiin päällekkäisiin sekvensoidun DNA: n osiin. Tietokoneohjelma käyttää sitten päällekkäisiä osia jatkuvan DNA -sekvenssin luomiseksi.

Haulikon menetelmän ongelma on, että DNA on uskomattoman monimutkainen. Usein se sisältää toistuvia sekvenssejä, jotka näyttävät samalta, mutta tulevat DNA: n eri osista. Ihmisen DNA: ssa, jota kutsutaan ihmisen genomiksi, on yli kolme miljardia emäsparia. Ainoa tapa varmistaa, että toistuvien sekvenssien sijoitus on oikea, on tehdä enemmän satunnaisia ​​lukemia niin, että jokainen osa sekvensoidaan useita kertoja. Siitä huolimatta virheitä tapahtuu.

Haulikon sekvensointimenetelmä oli DNA-sekvensoinnin kärjessä noin vuoteen 2005 saakka. Siitä lähtien tutkijat ovat luoneet seuraavan sukupolven sekvensoinnin, joka toimii paljon nopeammin. Yksittäisten lukemien tarkkuus on pienempi kuin haulikon sekvensoinnilla, mutta tutkijat kompensoivat tämän, koska he voivat tehdä enemmän lukemia lyhyemmässä ajassa.