Hvad er haglgeværmetoden inden for genetik?
Haglegeværmetoden bruges til at sekvensere lange tråde af et deoxyribonukleinsyre (DNA) molekyle. Det er afhængig af en anden metode til DNA-sekventering, der kaldes kædeafslutningsmetoden. Med haglgeværmetoden sekvenserer forskere dele af DNA-strengen og bruger resultaterne til at skabe en kontinuerlig sekvens.
Sekventering er processen med at finde den atomære sammensætning af et molekyle og undersøge de kemiske bindinger, der forener disse atomer. I DNA bruges sekventering til at finde rækkefølgen af bestemte molekyler. Disse molekyler kaldes nukleotider. De fire nukleotidbaser er adenin, guanin, cytosin og thymin.
En måde at sekventere lange DNA-strenge på er ved at bruge haglegeværmetoden. I denne metode er DNA opdelt i tilfældige fragmenter. De resulterende segmenter sekventeres derefter ved anvendelse af en metode, der kaldes kædetermineringsmetoden. Kædeafslutning er den valgte metode til korte DNA-sekvenser. Den bruger få barske kemikalier og lavere mængder radioaktivitet end andre korte sekvensmetoder.
I kædetermineringsmetoden er en DNA-streng opdelt i fire sekventeringsreaktioner. Hver indeholder alle fire nukleotider og et enzym, der fungerer som en katalysator, kaldet en DNA-polymerase. Et dideoxynukleotid, der dybest set er et nukleotid, der mangler en del af dets sukkersekvens, tilsættes derefter til hver sekvenseringsreaktion. Efter behandling af disse reaktioner er forskere i stand til at forestille dem og læse DNA-sekvensen.
Under haglegeværmetoden til sekventering af DNA sker alt dette flere gange ved hjælp af forskellige tilfældige fragmenter af DNA. Dette resulterer i flere overlappende sektioner af sekventeret DNA. Et computerprogram bruger derefter de overlappende sektioner til at skabe en kontinuerlig DNA-sekvens.
Problemet med haglegeværmetoden er, at DNA er utroligt kompliceret. Ofte indeholder den gentagne sekvenser, der ser ens ud, men kommer fra forskellige dele af DNA'et. Det komplette sæt humant DNA, kaldet det menneskelige genom, har mere end tre milliarder basepar. Den eneste måde at være sikker på, at placeringen af gentagne sekvenser er korrekt, er at foretage flere tilfældige aflæsninger, så hver del sekvenseres flere gange. Alligevel opstår der fejl.
Haglgeværmetoden til sekventering var forkant med DNA-sekventering indtil omkring 2005. Siden da har forskere skabt næste generations sekventering, der fungerer meget hurtigere. Nøjagtigheden af individuelle aflæsninger er mindre end ved rækkefølgen af haglgevær, men forskere kompenseres for dette ved at være i stand til at foretage flere aflæsninger på kortere tid.