DNAsekvenointi

DNAsekvenointi tarkoittaa DNA:n emästen (A, T, C, G) järjestyksen määrittämistä. Tiedon avulla voidaan kartoittaa geenien rakennetta ja toiminnan säätelyalueita sekä selvittää koko genomien koostumus. Sekvensointia käytetään sekä perimän tutkimukseen että kliinisiin sovelluksiin.

Historian keskeiset virstanpylväät liittyvät Sangerin sekvensointiin, joka kehitettiin 1970-luvulla ja vakiinnutti tavan lukea yksittäisiä DNA-ketjuja. 2000-luvulla vallalle tulivat seuraavan sukupolven sekvensointimenetelmät (NGS), joiden avulla voidaan lukitaa miljardeja lukuyksiköitä nopeasti ja kustannustehokkaasti. Viime vuosina on lisäksi kehittynyt pitkäluetta tukevia menetelmiä, kuten PacBio (SMRT) ja Oxford Nanopore, jotka lukevat pidempiä fragmentteja ja auttavat monimutkaisten alueiden tulkinnassa.

Työnkulku vaihtelee menetelmästä riippuen, mutta tyypillisesti näyte DNA:sta eristetään, kirjasto valmistellaan ja suoritetaan sekvensointi. Data-analyysissä luetut luvut laadunvarmistetaan, järjestetään sekä mahdollisesti liitetään referenssiin (tiedetään genomit), tai koottiin de novo. Lopulliset tulokset esitetään usein FASTA- tai FASTQ-tiedostoina ja jatkojalostuksessa BAM- sekä VCF-formaatteihin.

Sovelluksia ovat genomitutkimus, kliininen diagnostiikka, syövän genomiikka, mikrobiologinen identifiointi sekä oikeuslääketieteellinen todisteiden analyysi. Tekniset rajoitteet voivat liittyä kustannuksiin, tarvittavaan infrastruktuuriin sekä datan tulkinnan haastavuuteen. Eettiset ja yksityisyyteen liittyvät näkökohdat korostuvat, kun perimätietoja käsitellään ja jaetaan.

Perinteiset tiedostomuodot kuten FASTA, FASTQ sekä BAM- ja VCF-tiedostot mahdollistavat tiedon standardoidun tallentamisen ja vaihdon.