Naukowcy mają możliwość sekwencjonowania cząsteczki DNA; innymi słowy, mogą określić kolejność zasad nukleotydowych w dowolnej danej cząsteczce. Sekwencjonowanie cząsteczki DNA może być pierwszym z wielu kroków potrzebnych do ustalenia, w jaki sposób nukleotydy w cząsteczce DNA oddziałują ze sobą i kodują różne cechy w organizm. Proces sekwencjonowania DNA jest raczej zaangażowany, ale automatyczne sekwenatory DNA minimalizują potrzebne zaangażowanie człowieka, przynajmniej w części procesu.
Przygotowanie próbki
Aby automatyczny sekwencer DNA działał, musi wykryć cztery zasady nukleotydowe, z których składa się DNA: adenina, guanina, tymina i cytozyna. Naukowcy wielokrotnie kopiują fragment DNA i używają enzymów restrykcyjnych do cięcia DNA na fragmenty o różnej wielkości. Następnie dodają niewielką ilość fluorescencyjnie znakowanej zasady do każdej partii DNA. Zasada, którą jest adenina, tymina, guanina lub cytozyna, zwiąże się z dopełnieniem zasady na końcu nici. Na przykład adenina połączy się z nitkami zakończonymi tyminą, a guanina z nitkami zakończonymi cytozyną.
Automatyczna konstrukcja sekwencera DNA
Automatyczny sekwencer DNA jest zbudowany podobnie jak sekwencer DNA, który wymaga więcej pracy ręcznej. W szczególności automatyczny sekwencer DNA to zbiornik o długości około 1 stopy, z 96 studzienkami żelowymi, do których można wlać DNA. W automatycznym sekwenatorze DNA, tak jak w każdym sekwenatorze DNA, DNA jest wstrzykiwane do studzienek żelowych w górnej części zbiornika, a na koniec zbiornika przykładany jest ładunek ujemny. Ujemny ładunek zapewnia silny bodziec dla nici DNA do przemieszczania się na różne odległości, aż do końca zbiornika.
Automatyczne wstrzykiwanie
Automatyczny sekwencer DNA automatycznie wstrzykuje partie DNA do górnej części żelu. W związku z tym oszczędza naukowcom ogromną ilość czasu i wysiłku. Po wstrzyknięciu partii sekwencer automatycznie przykłada ładunek ujemny do jednego końca zbiornika, powodując migrację pasm na różne odległości przez żel. Różne odległości odzwierciedlają różne rozmiary nici DNA przechodzących przez żel.
Detektor
Wiele automatycznych maszyn do sekwencjonowania DNA jest skonfigurowanych do wykrywania barwnika fluorescencyjnego na niciach DNA przechodzących przez żel. W ten sposób mogą zidentyfikować nukleotydy znajdujące się na końcach nici i zapisać je w komputerze. Jednak sekwencery w najlepszym razie prezentują pomieszaną wersję nukleotydów DNA. Po użyciu automatycznej maszyny do sekwencjonowania DNA, musisz przejść przez proces zwany „wykańczaniem”, w którym kombinacja komputerów a naukowcy sortują wyniki z wykrywania nici DNA, aby zebrać dane w kompleksowy opis DNA pasmo. Nic dziwnego, że proces ten może trwać znacznie dłużej niż sam proces sekwencjonowania.