Sekvensoinnin

Sekvensointi (sekvensoinnin) tarkoittaa biologisen materiaalin, kuten DNA:n tai RNA:n, järjestyksen määrittämistä. Sekvensointi on keskeinen työväline genomistiikassa, molekyylibiologiassa ja biotieteissä, ja sitä käytetään genomien kartoituksesta yksittäisten geenien ja transkriptioiden analysointiin sekä kliinisiin sovelluksiin.

Historian kannalta Sangerin sekvensointi, kehitetty 1970‑luvulla, toimi pitkään kultaisena standardina. 2000-luvulla kehittyivät niin sanotut next‑generation sequencing (NGS) -teknologiat, jotka mahdollistavat massiivisen rinnakkaisen sekvensoinnin ja huomattavasti alhaisemmat kustannukset per luettu base. Viime vuosina on yleistynyt third‑generation tekniikoita, kuten pitkien lukujen (long reads) PacBio SMRT- ja Oxford Nanopore -järjestelmät, jotka antavat pidempiä luettuja jaksoja ja nopeamman reagoinnin sovelluksissa.

Teknologia voidaan jakaa hankalasti useaan ryhmään: Sangerin sekvensointi (per fragmentti yksittäinen lukeminen), next‑generation sequencing (NGS) ja pitkäluokan sekvensointi (long‑read). Sanger on tarkka mutta matalan tuotantonsa vuoksi soveltuu usein pienempiin tehtäviin tai toistaiseksi varsin spesifisiin tarpeisiin. NGS-tekniikat tarjoavat suuren läpiviennin, kun taas pitkäluokan menetelmät helpottavat sekvenssin kokoamista ja monimutkaisten alueiden tulkintaa.

Sovellukset kattavat genomianalyysin, kliinisen diagnostiikan, onkologiassa somattisten mutaatioiden kartoituksen, mikrobiomin tutkimuksen, transkriptomianalyysin (RNA‑seq) sekä epigenetiikan ja yksilöllisen lääketieteen alueet. Prosessi sisältää näytteenvalmistuksen, kirjaston valmistuksen, sekvensointisession sekä bioinformatiikan- ja tulkintavaiheet (FASTQ/ BAM/VCF -formaatit, laadunvarmistus, varianttien tunnistus ja kokoaminen). Haasteisiin kuuluvat korkea datamäärä, analyysien vaativuus, standardointi sekä yksityisyyden ja etiikan huomiointi erityisesti ihmiseen liittyvissä projekteissa. Tulevaisuudessa sekvensoinnin kustannukset ja koolla on näkyvissä pienemmissä laitteissa sekä nopeammissa ja tarkemmissa sovelluksissa.