sekwencjonowanie

Sekwencjonowanie to proces ustalania kolejności nukleotydów w cząsteczce DNA lub RNA, co umożliwia odczytanie informacji genetycznej zawartej w genomie, transkriptomie lub innych materiałach kwasów nukleinowych. Dzięki niemu możliwe są identyfikacja mutacji, analiza różnorodności genetycznej oraz badania funkcji genów i ich ekspresji.

W historii wyróżnia się trzy generacje metod sekwencjonowania. Pierwsza generacja to sekwencjonowanie Sangerowskie, które wykorzystuje dideoksynukleotydydy i elektroforezę kapilarną. Metoda ta jest precyzyjna na krótkich odcinkach i nadal bywa używana w diagnostyce, w sekwencjonowaniu ograniczonych fragmentów oraz w walidacjach.

Druga generacja, czyli sekwencjonowanie nowej generacji (NGS), umożliwia równoczesny odczyt milionów fragmentów DNA, co obniża koszt i czas analizy. Najpowszechniejsze platformy to Illumina i Ion Torrent. NGS jest wykorzystywane do sekwencjonowania całych genomów, exomów, a także do analiz ekspresji genów w technologii RNA-Seq.

Sekwencjonowanie trzeciej generacji obejmuje długoodczytowe techniki, takie jak PacBio SMRT i Oxford Nanopore. Odczyty są znacznie dłuższe, co ułatwia de novo składanie genomów, identyfikację złożonych wariantów strukturalnych i analizę regionów powtarzających się, choć często charakteryzują się wyższymi błędami pojedynczych baz i wymagają specjalistycznej obróbki.

Analiza danych sekwencjonowania obejmuje QC odczytów, dopasowanie do referencji, składanie genomów, identyfikację wariantów i annotację. Zastosowania obejmują diagnostykę medyczną, badania genomiki populacyjnej, onkologię, paleogenomikę i ekologię.

Ograniczenia obejmują koszty, potrzebę zaawansowanej infrastruktury informatycznej, błędy odczytów i biasy techniczne. Przyszłość skupia się na obniżaniu kosztów, zwiększaniu dokładności i usprawnianiu analizy danych.