W Genetyce jaka jest metoda strzelby?
Metoda strzelby służy do sekwencjonowania długich nici cząsteczki kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA). Opiera się na innej metodzie sekwencjonowania DNA, zwanej metodą terminacji łańcucha. Dzięki metodzie strzelby naukowcy sekwencjonują części nici DNA i wykorzystują wyniki do utworzenia ciągłej sekwencji.
Sekwencjonowanie to proces znajdowania składu atomowego cząsteczki i badania wiązań chemicznych łączących te atomy. W DNA sekwencjonowanie służy do ustalenia kolejności występowania pewnych cząsteczek. Cząsteczki te nazywane są nukleotydami. Cztery zasady nukleotydowe to adenina, guanina, cytozyna i tymina.
Jednym ze sposobów sekwencjonowania długich nici DNA jest zastosowanie metody strzelby. W tej metodzie DNA dzieli się na przypadkowe fragmenty. Powstałe segmenty są następnie sekwencjonowane przy użyciu metody zwanej metodą terminacji łańcucha. Zakończenie łańcucha jest metodą z wyboru dla krótkich sekwencji DNA. Wykorzystuje kilka ostrych chemikaliów i mniejszą radioaktywność niż inne metody krótkich sekwencji.
W metodzie zakończenia łańcucha nić DNA dzieli się na cztery reakcje sekwencjonowania. Każdy zawiera wszystkie cztery nukleotydy i enzym, który działa jak katalizator, zwany polimerazą DNA. Następnie do każdej reakcji sekwencjonowania dodaje się dideoksynukleotyd, który jest zasadniczo nukleotydem pozbawionym części jego sekwencji cukrowej. Po przetworzeniu tych reakcji naukowcy są w stanie je zobrazować i odczytać sekwencję DNA.
Podczas metody sekwencjonowania DNA ze strzelby wszystko to dzieje się kilka razy przy użyciu różnych losowych fragmentów DNA. Powoduje to wiele zachodzących na siebie odcinków sekwencjonowanego DNA. Następnie program komputerowy wykorzystuje nakładające się sekcje, aby utworzyć ciągłą sekwencję DNA.
Problem z metodą strzelby polega na tym, że DNA jest niezwykle złożone. Często zawiera powtarzające się sekwencje, które wyglądają tak samo, ale pochodzą z różnych części DNA. Pełny zestaw ludzkiego DNA, zwany ludzkim genomem, ma ponad trzy miliardy par zasad. Jedynym sposobem, aby upewnić się, że rozmieszczenie powtarzających się sekwencji jest prawidłowe, jest wykonanie większej liczby losowych odczytów, aby każda część była sekwencjonowana wiele razy. Mimo to występują błędy.
Metoda sekwencjonowania z użyciem strzelby była najnowocześniejszym sekwencjonowaniem DNA do około 2005 r. Od tego czasu naukowcy stworzyli sekwencjonowanie nowej generacji, które działa znacznie szybciej. Dokładność poszczególnych odczytów jest mniejsza niż w przypadku sekwencjonowania strzelby, ale naukowcom rekompensuje to możliwość wykonywania większej liczby odczytów w krótszym czasie.