В генетике, что такое метод дробовика?

Метод дробовика используется для последовательности длинных нитей молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). Он основан на другом методе секвенирования ДНК, который называется методом терминации цепи. С помощью метода дробовика ученые упорядочивают части цепи ДНК и используют результаты для создания непрерывной последовательности.

Секвенирование - это процесс определения атомного состава молекулы и исследования химических связей, которые объединяют эти атомы. В ДНК секвенирование используется для определения порядка, в котором встречаются определенные молекулы. Эти молекулы называются нуклеотидами. Четыре нуклеотидных основания представляют собой аденин, гуанин, цитозин и тимин.

Одним из способов секвенирования длинных цепей ДНК является использование метода дробовика. В этом методе ДНК разбивается на случайные фрагменты. Затем полученные сегменты секвенируются с использованием метода, называемого методом завершения цепи. Завершение цепи является методом выбора для коротких последовательностей ДНК. Он использует несколько агрессивных химикатов и меньшее количество радиоактивности, чем другие методы с короткими последовательностями.

В методе обрыва цепи нить ДНК делится на четыре последовательности реакций. Каждый содержит все четыре нуклеотида и фермент, который действует как катализатор, называемый ДНК-полимеразой. Дидезоксинуклеотид, который является в основном нуклеотидной недостающей частью его сахарной последовательности, затем добавляют к каждой реакции секвенирования. После обработки этих реакций ученые могут изобразить их и прочитать последовательность ДНК.

Во время метода секвенирования ДНК методом дробовика все это происходит несколько раз с использованием различных случайных фрагментов ДНК. Это приводит к множественным перекрывающимся участкам секвенированной ДНК. Затем компьютерная программа использует перекрывающиеся секции для создания непрерывной последовательности ДНК.

Проблема метода дробовика в том, что ДНК невероятно сложна. Часто он содержит повторяющиеся последовательности, которые выглядят одинаково, но образуют разные части ДНК. Полный набор ДНК человека, называемый геномом человека, содержит более трех миллиардов пар оснований. Единственный способ убедиться в правильности размещения повторяющихся последовательностей - это делать больше случайных чтений, чтобы каждая часть была упорядочена несколько раз. Несмотря на это, ошибки случаются.

Метод дробовика секвенирования был передовым методом секвенирования ДНК примерно до 2005 года. С тех пор ученые создали секвенирование следующего поколения, которое работает намного быстрее. Точность отдельных показаний меньше, чем при секвенировании, но ученые компенсируют это тем, что могут делать больше показаний за меньшее время.