Hvad er DNA-sekventering?
DNA-sekventering er en samling af videnskabelige metoder til bestemmelse af sekvensen af nukleotidbaserne i et DNA-molekyle. Alle levende organismer har DNA (deoxyribonukleinsyre) i hver af deres celler. Hver celle i en organisme indeholder den genetiske kode for hele organismen. Processen med DNA-sekventering omdanner DNA fra en given organisme til et format, der kan bruges af forskere til den grundlæggende undersøgelse af biologiske processer, medicinsk forskning og i retsmedicin.
Der er flere metoder, der kan bruges i DNA-sekventering. De første metoder blev udviklet i 1970'erne og er meget krævende og tidskrævende. Den mest populære og almindelige sekventeringsreaktion, der anvendes i dag, er dideoxynukleotidsekventering, som kan udføres manuelt eller med maskiner, afhængigt af mængden af materiale, der skal sekventeres.
Mængden af genetisk materiale i en organisme varierer betydeligt og måles ud fra antallet af nukleotidbaser, den indeholder. For eksempel kan en virus eller bakterie have så få som fem tusinde baser, mens det humane genom indeholder omkring tre milliarder baser. Dideoxynukleotidsekventeringsmetoden til DNA-sekventering kan sekvensere mange genomer i dage, og store genomer i år snarere end årtier.
Der er fire trin i DNA-sekventering. Først skal DNA'et fjernes fra cellen. Derefter gennemgår det en sekventeringsreaktion. Dernæst adskilles DNA'et efter størrelse og analyseres til sidst af en computer, der sætter resultaterne i et anvendeligt format.
Det første trin i DNA-sekventering er at få DNA ud af cellen. Dette kan gøres mekanisk eller kemisk. DNA findes i to strenge, men kun en streng kan sekventeres ad gangen.
Når DNA'et er brudt op, sættes det på vektorer, der er celler, som selv replikerer på ubestemt tid sammen med en primer, som er et kemikalie, der får processen i gang. Dette skaber kloner af DNA'et fra den organisme, der sekventeres. Sekvenseringsreaktionen bruger primeren til at starte den kemiske proces med reproduktion af den anden DNA-streng. Sekventeringen udføres i en termisk cycler, så reaktionen gentages mange gange. Gentagelse af reaktionen resulterer i et større udbytte af sekventeret DNA.
Efter sekventering sorteres DNA'et efter størrelse ved kapillærelektroforese. DNA'et trækkes af en elektrisk strøm gennem en gel i kapillæren, som er et meget tyndt glasrør. DNA-strengene kommer frem sorteret efter længde. Når de kommer ud fra kapillæren, passerer de gennem en laser, der aktiverer farvestoffer, der identificerer nukleotidbaserne. Denne information indføres i en computer, der derefter viser DNA-sekvensen på skærmen.