למדענים יש את היכולת לרצף את מולקולת ה- DNA; במילים אחרות, הם יכולים לקבוע את סדר בסיסי הנוקליאוטידים בכל מולקולה נתונה. רצף מולקולת ה- DNA עשוי להיות הראשון מבין מספר הצעדים הדרושים כדי להבין כיצד הספציפי נוקליאוטידים במולקולת DNA מתקשרים זה עם זה ומקודדים למאפיינים שונים ב- אורגניזם. תהליך רצף ה- DNA מעורב למדי, אך רצפי DNA אוטומטיים ממזערים את המעורבות האנושית הנדרשת, לפחות לחלק מהתהליך.
הכנת דוגמא
כדי שרצף DNA אוטומטי יעבוד עליו לגלות את ארבעת בסיסי הנוקליאוטידים המרכיבים את ה- DNA: אדנין, גואנין, תימין וציטוזין. מדענים מעתיקים פיסת DNA פעמים רבות ומשתמשים באנזימי הגבלה כדי לחתוך את ה- DNA לחתיכות בגדלים שונים. לאחר מכן הם מוסיפים כמות קטנה של בסיס שכותרתו פלואורסצנטי לכל אצווה של DNA. הבסיס, שהוא או אדנין, תימין, גואנין או ציטוזין, ייקשר להשלמת הבסיס שלו בקצה החוט. לדוגמא, אדנין יתחבר לחוטים המסתיימים בתימין, וגואנין ייקשר לגדילים המסתיימים בציטוזין.
בניית רצף DNA אוטומטית
רצף דנ"א אוטומטי בנוי ממש כמו רצף דנ"א שדורש יותר עבודת כפיים. באופן ספציפי, רצף דנ"א אוטומטי הוא טנק באורך של מטר אחד, עם 96 בארות ג'ל שאליו ניתן לשפוך דנ"א. ברצף דנ"א אוטומטי, בדיוק כמו בכל רצף דנ"א, הדנ"א מוזרק לבארות הג'ל בראש הטנק, ומטען שלילי מוחל על קצה הטנק. המטען השלילי מספק תנופה חזקה לחוטי ה- DNA לנסוע למרחקים שונים, עד לסוף הטנק.
הזרקה אוטומטית
מכשיר רצף DNA אוטומטי מזריק קבוצות של DNA, באופן אוטומטי, לחלק העליון של הג'ל. ככזה, זה חוסך לחוקרים כמות עצומה של זמן ומאמץ. לאחר הזרקת האצוות, ה- sequencer מפעיל מטען שלילי באופן אוטומטי בקצה אחד של המיכל, מה שגורם לחוטים לנדוד מרחקים משתנים דרך הג'ל. המרחקים השונים משקפים את הגדלים השונים של גדילי ה- DNA העוברים דרך הג'ל.
גַלַאִי
מכונות רצף אוטומטיות רבות של DNA מוגדרות לזיהוי צבע הפלואורסצנטי על גדילי ה- DNA העוברים דרך הג'ל. בכך הם יכולים לזהות את הנוקלאוטידים שנמצאים בקצות הגדילים ולרשום אותם במחשב. עם זאת, רצפים, במקרה הטוב, מציגים גרסה מעורבבת של נוקלאוטידים של ה- DNA. לאחר השימוש במכונת רצף DNA אוטומטית עליכם לעבור תהליך הנקרא "גימור", בו שילוב של מחשבים וחוקרים ממיינים את התוצאות מגודל ה- DNA המגלה להרכבת הנתונים לתיאור מקיף של ה- DNA גָדִיל. באופן לא מפתיע, תהליך זה יכול להימשך זמן רב בהרבה מתהליך הרצף בפועל.