I genetikk, hva er haglegeværmetoden?
Haglegeværmetoden brukes til å sekvensere lange tråder av et deoksyribonukleinsyre (DNA) molekyl. Den er avhengig av en annen metode for DNA-sekvensering som kalles kjedeavslutningsmetoden. Med haglegeværmetoden sekvenserer forskere deler av DNA-strengen og bruker resultatene for å lage en kontinuerlig sekvens.
Sekvensering er prosessen med å finne atomkomposisjonen til et molekyl og undersøke de kjemiske bindingene som forener disse atomene. I DNA brukes sekvensering for å finne rekkefølgen som bestemte molekyler forekommer. Disse molekylene kalles nukleotider. De fire nukleotidbasene er adenin, guanin, cytosin og timin.
En måte å sekvensere lange DNA-tråder på er å bruke haglegeværmetoden. I denne metoden blir DNA brutt opp i tilfeldige fragmenter. De resulterende segmentene blir deretter sekvensert ved bruk av en metode som kalles kjedeavslutningsmetoden. Kjedeavslutning er metoden du velger for korte DNA-sekvenser. Den bruker få sterke kjemikalier og lavere mengder radioaktivitet enn andre korte sekvensmetoder.
I kjedeavslutningsmetoden er en DNA-streng delt inn i fire sekvenseringsreaksjoner. Hver inneholder alle fire nukleotider og et enzym som fungerer som en katalysator, kalt en DNA-polymerase. Et dideoxynukleotid, som i utgangspunktet er et nukleotid som mangler en del av sukkersekvensen, blir deretter tilsatt til hver sekvenseringsreaksjon. Etter å ha behandlet disse reaksjonene, er forskere i stand til å avbilde dem og lese DNA-sekvensen.
Under haglegeværmetoden for sekvensering av DNA skjer alt dette flere ganger ved bruk av forskjellige tilfeldige fragmenter av DNA. Dette resulterer i flere overlappende seksjoner av sekvensert DNA. Et dataprogram bruker deretter de overlappende seksjonene for å lage en kontinuerlig DNA-sekvens.
Problemet med haglegeværmetoden er at DNA er utrolig sammensatt. Ofte inneholder den repeterende sekvenser som ser like ut, men kommer fra forskjellige deler av DNA. Det komplette settet med humant DNA, kalt det menneskelige genom, har mer enn tre milliarder basepar. Den eneste måten å være sikker på at plasseringen av repetitive sekvenser er riktig er å gjøre flere tilfeldige avlesninger slik at hver del blir sekvensert flere ganger. Likevel oppstår det feil.
Haglegeværmetoden for sekvensering var den fremste kanten av DNA-sekvensering til omtrent 2005. Siden den gang har forskere laget neste generasjons sekvensering, som fungerer mye raskere. Nøyaktigheten av individuelle målinger er mindre enn ved haglgeværsekvensering, men forskere kompenseres for dette ved å kunne gjøre flere avlesninger på kortere tid.