Hvad er haglgeværsekventering?
Haglgeværsekventering er en metode til DNA-sekventering, hvorved en lang strækning af DNA fysisk opbrydes i små (ca. 2.000 basepar) fragmenter, som klones, sekventeres og samles ved hjælp af computeranalyse. Det blev udviklet og gjort berømt af Craig Venter fra Celera Corporation. Venter udviklede teknikken i 1996, mens han arbejdede på Institute for Genome Research.
Venter grundlagde Celera i 1998 med det formål at sekventere det menneskelige genom inden for tre år. Dette mål var i direkte konkurrence med det allerede fungerende Human Genome Project, et konsortium af universiteter, der arbejder sammen om at sekvensere det menneskelige genom ved hjælp af en ældre strategi kaldet kortbaseret eller BAC-til-BAC-sekventering. Denne metode involverede først at bryde genomet i 150.000 baseparstykker kaldet BAC'er, samle BACerne i rækkefølge og derefter sekventere hver BAC i detaljer.
Hele genom haglgeværsekventering omgår skabelsen og kortlægningen af BAC'er og starter lige ind med DNA-sekventering. Processen starter med at erhverve en prøve af DNA med høj molekylvægt fra organismen af interesse og fysisk opdele den i små stykker ved at føre den gennem en smal målesprøjte eller lydbehandle den, en måde at bryde prøven ved hjælp af lydbølger. Klipning er en tilfældig proces, så sekvenserne af fragmenterne vil have en vis overlap mellem dem. Klipning skaber ikke specifikt de 2.000 baseparfragmenter, der er nødvendige til sekventering, snarere fragmenter af den ønskede størrelse skal renses fra blandingen.
Det næste trin er at forbinde DNA-fragmenterne med bærer-DNA kaldet en vektor. Denne proces er kendt som kloning, og den skaber et sekvensbibliotek, hvorfra sekvensen for et helt genom oprettes. Sekvensen for hver klon i biblioteket bestemmes, og computeranalyse anvendes til at finde overlappende eller kontinuerlige sekvenser i hvert fragment. Samling af overlapninger skaber en "contig", som er en lang kontinuerlig strækning af DNA-sekvens.
Kloning af hagle kan normalt resultere i nogle huller mellem kontigenter, fordi nogle sekvenser mangler fra biblioteket tilfældigt. Huller kan udfyldes ved at oprette et nyt bibliotek eller ved at bruge kendte sekvenser til at strække sig udad fra kontigen. Fordi haglgeværsekvenssekvenser DNA-fragmenter tilfældigt, sekvenseres mange fragmenter mere end én gang, hvilket skaber større sikkerhed for, at sekvensen er korrekt, end hvis hvert fragment kun havde været sekventeret en eller to gange.
Det humane genom blev sekventeret både af Human Genome Project ved hjælp af kortbaseret sekventering og af Celera ved anvendelse af haglgeværsekventering. Haglgeværsekventering er nu den foretrukne metode til andre former for genomsekventering. De fulde genomer af mange organismer, såsom planten Arabidopsis thaliana , ris, ko, hund, kylling, chimpanse, rotte, mus, pufferfisk og mange mikroorganismer er blevet sekventeret på denne måde.