Ako funguje automatický sekvencer DNA?

Vedci majú schopnosť sekvenovať molekulu DNA; inými slovami, môžu určiť poradie nukleotidových báz v ktorejkoľvek danej molekule. Sekvenovanie molekuly DNA môže byť prvým z mnohých krokov potrebných na zistenie, ako je konkrétny nukleotidy v molekule DNA interagujú navzájom a kódujú rôzne vlastnosti v organizmus. Proces sekvenovania DNA je do značnej miery zahrnutý, ale automatické sekvenátory DNA minimalizujú potrebné zapojenie človeka aspoň na časť procesu.

Príprava vzorky

Aby automatický sekvenátor DNA fungoval, musí detekovať štyri nukleotidové bázy tvoriace DNA: adenín, guanín, tymín a cytozín. Vedci mnohokrát skopírujú kúsok DNA a pomocou reštrikčných enzýmov rozrežú DNA na kúsky rôznej veľkosti. Potom pridajú malé množstvo fluorescenčne označenej bázy do každej dávky DNA. Báza, ktorá je buď adenín, tymín, guanín alebo cytozín, sa naviaže na svoj bázický doplnok na konci vlákna. Napríklad adenín sa naviaže na vlákna končiace tymínom a guanín sa naviaže na vlákna končiace cytozínom.

Automatická konštrukcia sekvenceru DNA

Automatický sekvencer DNA je vyrobený podobne ako sekvencer DNA vyžadujúci viac manuálnej práce. Konkrétne je to automatický sekvenátor DNA, asi 1 stopa dlhá nádrž s 96 gélovými jamkami, do ktorých je možné naliať DNA. V automatickom sekvenátore DNA sa DNA, rovnako ako v akomkoľvek inom sekvenátore DNA, vstrekuje do gélových jamiek v hornej časti nádrže a na tento koniec nádrže sa aplikuje negatívny náboj. Záporný náboj poskytuje silný impulz pre reťazce DNA, ktoré majú prekonať rôzne vzdialenosti až na koniec nádrže.

Automatické vstrekovanie

Automatický sekvenátor DNA vstrekuje dávky DNA automaticky do vrchnej časti gélu. To vedcom ušetrí obrovské množstvo času a úsilia. Po vstreknutí dávok sekvencer automaticky aplikuje negatívny náboj na jeden koniec nádrže, čo spôsobí, že pramene migrujú rôzne vzdialenosti cez gél. Rôzne vzdialenosti odrážajú rôzne veľkosti reťazcov DNA prechádzajúcich gélom.

Detektor

Mnoho prístrojov na automatické sekvenovanie DNA je nastavených na detekciu fluorescenčného farbiva na reťazcoch DNA prechádzajúcich cez gél. Pritom môžu identifikovať nukleotidy, ktoré sú na koncoch vlákien, a zaznamenávať ich do počítača. Avšak sekvencéry, v najlepšom prípade, predstavujú zmätenú verziu DNA nukleotidov. Po použití automatického stroja na sekvenovanie DNA musíte prejsť procesom nazývaným „dokončovanie“, ktorý predstavuje kombináciu počítačov a vedci triedia výsledky detekcie reťazcov DNA a zhromažďujú údaje do komplexného popisu DNA vlákno. Nie je prekvapením, že tento proces môže trvať oveľa dlhšie ako skutočný proces sekvenovania.

  • Zdieľam
instagram viewer