Obsah
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 špecifické nukleotidy v molekule DNA vzájomne interagujú a kódujú rôzne vlastnosti v organizme. Proces sekvenovania DNA je skôr zapojený, ale automatické sekvenátory DNA minimalizujú potrebné zapojenie človeka, prinajmenšom časť procesu.
Príprava vzorky
Aby fungoval automatický sekvencer DNA, musí detekovať štyri nukleotidové bázy, ktoré tvoria DNA: adenín, guanín, tymín a cytozín. Vedci mnohokrát kopírujú kúsok DNA a reštrikčné enzýmy používajú na rozrezanie DNA na kúsky rôznych veľkostí. Potom pridajú malé množstvo fluorescenčne značenej bázy do každej šarže DNA. Báza, ktorou je buď adenín, tymín, guanín alebo cytozín, sa bude viazať na svoj komplement na konci vlákna. Napríklad adenín sa bude viazať na vlákna končiace tymínom a guanín sa bude viazať na vlákna končiace cytozínom.
Automatická konštrukcia DNA sekvencera
Automatický sekvencer DNA je postavený podobne ako sekvencer DNA, ktorý vyžaduje viac manuálnej práce. Konkrétne automatický sekvenátor DNA je nádrž dlhá asi 1 stopa, s 96 gélovými jamkami, do ktorých sa môže naliať DNA. V automatickom sekvenátore DNA, rovnako ako v akomkoľvek inom sekvenátore DNA, sa DNA vstrekne do gélových jamiek v hornej časti nádrže a na tento koniec sa aplikuje záporný náboj. Záporný náboj poskytuje vláknom DNA silný impulz, aby prešli rôznymi vzdialenosťami až na koniec nádrže.
Automatické vstrekovanie
Automatický sekvencer DNA injektuje dávky DNA automaticky do hornej časti gélu. To šetrí výskumných pracovníkov obrovské množstvo času a úsilia. Po vstreknutí šarží sekvencer automaticky aplikuje záporný náboj na jeden koniec nádrže, čo spôsobí, že pramene migrujú rôznymi vzdialenosťami cez gél. Rôzne vzdialenosti odrážajú rôzne veľkosti vlákien DNA prechádzajúcich gélom.
detektor
Je nastavených veľa automatov na sekvenovanie DNA, aby detegovali fluorescenčné farbivo na reťazcoch DNA prechádzajúcich gélom. Pritom môžu identifikovať nukleotidy, ktoré sú na koncoch vlákien a zaznamenať ich do počítača. Sekvenátory však v najlepšom prípade vykazujú neusporiadanú verziu nukleotidov DNA. Po použití automatického stroja na sekvenovanie DNA musíte prejsť procesom nazývaným „dokončenie“, pri ktorom kombinácia počítačov a výskumných pracovníkov roztriedi výsledky zisťovania reťazca DNA, aby sa údaje zhromaždili do komplexného opisu reťazca DNA. Niet divu, že tento proces môže trvať oveľa dlhšie ako skutočný proces sekvenovania.