Οι επιστήμονες έχουν την ικανότητα να αλληλουχούν το μόριο DNA. Με άλλα λόγια, μπορούν να καθορίσουν τη σειρά των νουκλεοτιδικών βάσεων σε οποιοδήποτε δεδομένο μόριο. Η αλληλούχιση του μορίου DNA μπορεί να είναι το πρώτο από έναν αριθμό βημάτων που απαιτούνται για να καταλάβουμε πώς το συγκεκριμένο νουκλεοτίδια σε ένα μόριο DNA αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και κωδικοποιούν διαφορετικά χαρακτηριστικά σε ένα οργανισμός. Η διαδικασία προσδιορισμού αλληλουχίας DNA εμπλέκεται μάλλον, αλλά οι αυτόματες αλληλουχίες DNA ελαχιστοποιούν την ανθρώπινη εμπλοκή που απαιτείται, για τουλάχιστον ένα μέρος της διαδικασίας.
Η προετοιμασία των δειγμάτων
Για να λειτουργήσει ένας αυτόματος προσδιοριστής DNA, πρέπει να ανιχνεύσει τις τέσσερις βάσεις νουκλεοτιδίων που αποτελούν το DNA: αδενίνη, γουανίνη, θυμίνη και κυτοσίνη. Οι επιστήμονες αντιγράφουν ένα κομμάτι DNA πολλές φορές και χρησιμοποιούν ένζυμα περιορισμού για να κόψουν το DNA σε κομμάτια διαφόρων μεγεθών. Στη συνέχεια προσθέτουν μια μικρή ποσότητα φθορίζουσας βάσης σε κάθε παρτίδα DNA. Η βάση, η οποία είναι είτε αδενίνη, θυμίνη, γουανίνη ή κυτοσίνη, θα συνδέεται με το βασικό της συμπλήρωμα στο τέλος ενός κλώνου. Για παράδειγμα, η αδενίνη θα συνδέεται με κλώνους που τελειώνουν με θυμίνη και η γουανίνη θα συνδέεται με κλώνους που τελειώνουν με κυτοσίνη.
Αυτόματη κατασκευή Sequencer DNA
Ένας αυτόματος προσδιοριστής DNA έχει κατασκευαστεί σαν DNA sequencer που απαιτεί περισσότερη χειροκίνητη εργασία. Συγκεκριμένα, ένας αυτόματος προσδιοριστής DNA είναι μια δεξαμενή, μήκους περίπου 1 ποδιού, με 96 φρεάτια γέλης μέσα στα οποία μπορεί να χυθεί DNA. Σε έναν αυτόματο προσδιοριστή DNA, όπως και σε οποιονδήποτε προσδιοριστή DNA, το DNA εγχέεται στα φρεάτια γέλης στην κορυφή της δεξαμενής και εφαρμόζεται αρνητικό φορτίο σε αυτό το άκρο της δεξαμενής. Το αρνητικό φορτίο παρέχει ισχυρή ώθηση στους κλώνους DNA να ταξιδεύουν σε διαφορετικές αποστάσεις, στο τέλος της δεξαμενής.
Αυτόματη ένεση
Ένας αυτόματος προσδιοριστής DNA εγχέει αυτόματα παρτίδες DNA στην κορυφή του πηκτώματος. Ως εκ τούτου, εξοικονομεί ερευνητές έναν τεράστιο χρόνο και προσπάθεια. Μετά την έγχυση των παρτίδων, ο αλληλουχέας εφαρμόζει αυτόματα ένα αρνητικό φορτίο στο ένα άκρο της δεξαμενής, προκαλώντας τη μετακίνηση των κλώνων σε διάφορες αποστάσεις μέσω του πηκτώματος. Οι διαφορετικές αποστάσεις αντικατοπτρίζουν τα διαφορετικά μεγέθη των κλώνων DNA που διέρχονται από το πήκτωμα.
Ανιχνευτής
Πολλές αυτόματες μηχανές προσδιορισμού αλληλουχίας DNA έχουν δημιουργηθεί για να ανιχνεύουν τη φθορίζουσα βαφή στους κλώνους του DNA που διέρχονται μέσω της γέλης. Με αυτόν τον τρόπο, μπορούν να αναγνωρίσουν τα νουκλεοτίδια που βρίσκονται στα άκρα των κλώνων και να τα καταγράψουν στον υπολογιστή. Ωστόσο, οι ακολουθίες αλληλουχίας, στην καλύτερη περίπτωση, παρουσιάζουν μια αλλοιωμένη έκδοση νουκλεοτιδίων DNA. Αφού χρησιμοποιήσετε μια αυτόματη μηχανή προσδιορισμού αλληλουχιών DNA, πρέπει να περάσετε από μια διαδικασία που ονομάζεται "φινίρισμα", στην οποία ένας συνδυασμός υπολογιστών και οι ερευνητές ταξινομούν τα αποτελέσματα από την ανίχνευση κλώνου DNA για τη συγκέντρωση των δεδομένων σε μια ολοκληρωμένη περιγραφή ενός DNA νήμα. Δεν αποτελεί έκπληξη ότι αυτή η διαδικασία μπορεί να διαρκέσει πολύ περισσότερο από την πραγματική διαδικασία αλληλούχησης.