Hva er DNA-sekvensering?
DNA-sekvensering er en samling av vitenskapelige metoder for å bestemme sekvensen til nukleotidbaser i et DNA-molekyl. Alle levende organismer har DNA (deoksyribonukleinsyre) i hver av cellene. Hver celle i en organisme inneholder den genetiske koden for hele organismen. Prosessen med DNA-sekvensering transformerer DNA fra en gitt organisme til et format som kan brukes av forskere for grunnleggende studier av biologiske prosesser, medisinsk forskning og i rettsmedisin.
Det er flere metoder som kan brukes i DNA-sekvensering. De første metodene ble utviklet på 1970-tallet, og er veldig arbeidskrevende og tidkrevende. Den mest populære og vanlige sekvenseringsreaksjonen som brukes i dag er dideoxynukleotidsekvensering, som kan gjøres for hånd eller med maskiner, avhengig av mengden materiale som skal sekvenseres.
Mengden genetisk materiale i en organisme varierer betydelig og måles med antall nukleotidbaser den inneholder. For eksempel kan et virus eller en bakterie ha så få som fem tusen baser, mens det menneskelige genomet inneholder omtrent tre milliarder baser. Dideoxynukleotidsekvenseringsmetoden for DNA-sekvensering kan sekvensere mange genomer i løpet av dager, og store genomer i år, snarere enn tiår.
Det er fire stadier i DNA-sekvensering. Først må DNA fjernes fra cellen. Da gjennomgår det en sekvenseringsreaksjon. Dernest blir DNA separert etter størrelse, og til slutt analysert av en datamaskin som setter resultatene i et brukbart format.
Det første trinnet i DNA-sekvensering er å få DNA ut av cellen. Dette kan gjøres mekanisk eller kjemisk. DNA kommer i to tråder, men bare en streng kan sekvenseres av gangen.
Når DNAet er brutt opp, blir det satt på vektorer, som er celler som vil replikere seg selv på ubestemt tid, sammen med en grunning, som er et kjemikalie som får prosessen i gang. Dette skaper kloner av DNA fra organismen som blir sekvensert. Sekvenseringsreaksjonen bruker primeren til å starte den kjemiske prosessen med å reprodusere den andre DNA-strengen. Sekvenseringen utføres i en termisk syklus, slik at reaksjonen blir gjentatt mange ganger. Gjenta reaksjonen resulterer i et større utbytte av sekvensert DNA.
Etter sekvensering blir DNA sortert etter størrelse ved kapillærelektroforese. DNAet trekkes av en elektrisk strøm gjennom en gel i kapillæren, som er et veldig tynt glassrør. DNA-strengene dukker opp sortert etter lengde. Når de kommer ut fra kapillæren, passerer de gjennom en laser som aktiverer fargestoffer som identifiserer nukleotidbasene. Denne informasjonen mates inn i en datamaskin, som deretter viser DNA-sekvensen på skjermen.