У ученых есть возможность секвенировать молекулу ДНК; другими словами, они могут определять порядок нуклеотидных оснований в любой данной молекуле. Секвенирование молекулы ДНК может быть первым из ряда шагов, необходимых для выяснения того, как конкретный нуклеотиды в молекуле ДНК взаимодействуют друг с другом и кодируют различные характеристики в организм. Процесс секвенирования ДНК довольно сложен, но автоматические секвенаторы ДНК сводят к минимуму необходимое участие человека, по крайней мере, на части процесса.
Базовые приготовления
Для работы автоматического секвенатора ДНК он должен обнаруживать четыре нуклеотидных основания, из которых состоит ДНК: аденин, гуанин, тимин и цитозин. Ученые многократно копируют фрагмент ДНК и используют рестрикционные ферменты, чтобы разрезать ДНК на кусочки разного размера. Затем они добавляют небольшое количество флуоресцентно меченого основания к каждой партии ДНК. Основание, которое представляет собой аденин, тимин, гуанин или цитозин, будет связываться со своим основным комплементом на конце цепи. Например, аденин будет связываться с нитями, заканчивающимися тимином, а гуанин будет связываться с нитями, заканчивающимися цитозином.
Построение автоматического секвенсора ДНК
Автоматический секвенатор ДНК построен так же, как секвенатор ДНК, и требует большего количества ручного труда. В частности, автоматический секвенатор ДНК представляет собой резервуар длиной около 1 фута с 96 лунками для геля, в которые можно заливать ДНК. В автоматическом секвенаторе ДНК, как и в любом другом секвенаторе ДНК, ДНК вводится в лунки для геля в верхней части резервуара, и к этому концу резервуара прикладывается отрицательный заряд. Отрицательный заряд дает сильным стимулом для нитей ДНК перемещаться на разные расстояния до конца резервуара.
Автоматический впрыск
Автоматический секвенатор ДНК автоматически вводит партии ДНК в верхнюю часть геля. Таким образом, это экономит исследователям огромное количество времени и усилий. После того, как партии введены, секвенсор автоматически применяет отрицательный заряд к одному концу резервуара, заставляя нити перемещаться на различные расстояния через гель. Разные расстояния отражают разные размеры нитей ДНК, проходящих через гель.
Детектор
Многие автоматические машины для секвенирования ДНК настроены для обнаружения флуоресцентного красителя на нитях ДНК, проходящих через гель. При этом они могут идентифицировать нуклеотиды на концах цепей и записывать их в компьютер. Однако секвенсоры, в лучшем случае, представляют собой беспорядочную версию нуклеотидов ДНК. После использования автоматической машины для секвенирования ДНК вы должны пройти процесс, называемый «окончательная обработка», в котором комбинация компьютеров и исследователи сортируют результаты обнаружения нити ДНК, чтобы собрать данные в исчерпывающее описание ДНК. прядь. Неудивительно, что этот процесс может занять намного больше времени, чем сам процесс секвенирования.