dnasekvensointi

DNAsekvensointi tarkoittaa DNA:n emästen järjestyksen määrittämistä. Menetelmä mahdollistaa perimän tutkimisen yksilö-, populaatio- ja kliinisessä yhteydessä sekä mikrobiologisessa ja evoluutiotutkimuksessa.

Historian ja teknologian kehitys: Sangerin sekvensointi oli varhaisin kaupallinen lähestymistapa, jossa tarvittiin monivaiheisia pätkävaiheita. 2000-luvulla kehittyi next-generation sequencing (NGS), joka mahdollistaa suuren määrän DNA-pätkiä nopeasti ja kustannustehokkaasti. Nykyään on useita tekniikoita: lyhyet pätkät Illumina- ja Ion Torrent -järjestelmillä sekä pitkän lukutuen PacBio SMRT- ja Oxford Nanopore -järjestelmillä, jotka voivat lukea suuria luettavia pätkiä.

Työprosessi: näyte, DNA:n puhdistus ja kirjaston valmistus, sekvensointi ja laadunvalvonta. Tulokset ovat usein FASTQ-tiedostoja; analyysissä tehdään kartoitus reference-genomeen, varianttien havaitseminen ja tulkinta. De novo -toteutuksissa voidaan rakentaa kokonaan uusia kokoonpanoja. Data käsitellään monimutkaisten bioinformatisoidujen putkien kautta.

Sovellukset: kokonaisgenomi- tai eksomisekvensointi, kohdennetut panelit sekä metagenominen tutkimus. DNAsekvensointi muodostaa perustan kliiniselle diagnostiikalle sekä yksilölliselle lääketieteelle, ja sillä on merkittäviä vaikutuksia onkologiassa, mikrobiologiassa ja perinnöllisessä tutkimuksessa.

Haasteet ja kehitys: valtavat datamäärät ja tallennustarpeet sekä tiedonhallinnan ja tietosuojan vaatimukset. Tulevaisuudessa laitteet voivat tulla entistä pienemmiksi, kustannukset alenevat ja pitkäkestoiset long-read -yhteydet yleistyvät edelleen.