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Ordinamento di Next Generation: Le basi

Dalla battuta Roberts, BSc (Hons)

Inoltre noto come di capacità di lavorazione di livello che ordina, l'ordinamento della generazione seguente (NGS) è il termine usato per descrivere parecchie tecnologie d'ordinamento moderne che permettono agli scienziati di ordinare il DNA ed il RNA ad una tariffa molto più veloce e più economico che Sanger che ordina, la tecnica precedentemente usata. NGS ha rivoluzionato lo studio su biologia molecolare e su genomica.

L'ordinamento dell'acido nucleico è una tecnica usata per determinare la sequenza esatta dei nucleotidi all'interno di una molecola data di DNA o di RNA. La prima generazione che ordina o ordinamento di Sanger era la tecnica usata per completare il progetto Genoma Umano, che ha rifinito nel 2003.

Una volta che la prima sequenza del genoma umano fosse stata delucidata, ricercatori iniziati per richiedere le tecniche che permetterebbero loro di completare l'ordinamento più rapido e ad un costo più economico. Ciò piombo allo sviluppo delle piattaforme di NGS; piattaforme che potrebbero fornire in maniera massiccia l'ordinamento parallelo e permettere a milioni di sequenze di DNA di essere ordinato simultaneamente. Facendo uso di questa tecnologia, i ricercatori possono raggiungere una capacità di lavorazione abbastanza su per ordinare un intero genoma appena in un giorno solo.

Le piattaforme di NGS raggiungono l'ordinamento nei modi diversi, ma varie delle piattaforme più comunemente usate sono basate su una simile metodologia, che comprende il preparato del modello, seguita dall'ordinamento e dall'analisi di dati, per concludere, e della rappresentazione.

Preparato del modello

Il preparato del modello si riferisce all'edilizia ed all'amplificazione di una libreria dell'acido nucleico, che può comporrsi di DNA o di DNA gratuito. Per costruire la libreria d'ordinamento, il campione dell'acido nucleico è spezzettato e le estremità delle sequenze di DNA sono legate con le molecole chimicamente sintetizzate del DNA di cui la sequenza di nucleotide già è conosciuta. Una volta che una libreria è stata costruita, deve essere ampliata prima dell'ordinamento può essere eseguita.

Ordinamento e rappresentazione

I frammenti nella libreria forniscono un modello per la creazione di nuova sequenza di DNA. I frammenti sono lavati in sequenza e sommersi dai nucleotidi conosciuti. Mentre i nucleotidi sono incorporati nel nuovo, filo crescente di DNA, sono registrati come informazioni di sequenza.

Analisi di dati

L'ordinamento seguente, i dati nuovi di sequenza deve essere analizzato. I dati devono essere preelaborati per eliminare di cattiva qualità leggono e le sequenze del convertitore. I dati poi sono mappati ad un genoma di riferimento e la sequenza è analizzata.

L'analisi può comprendere le varie valutazioni di bioinformatica quale la variante genetica che chiama per identificare i singoli polimorfismi del nucleotide (SNPs); l'identificazione dei geni novelli, la rilevazione degli eventi di mutazione o indagine sul grado di espressione della trascrizione.

Il software richiesto di analizzare i dati di sequenza è spesso liberamente accessibile in linea.

Applicazioni

NGS ha tantissime applicazioni, quindi facilitanti i progressi tecnologici rapidi attraverso molti campi di scienza biologica. Il genoma umano ri-sta ordinando per individuare i fattori genetici che contribuiscono alla malattia. NGS ha permesso ai ricercatori di acquisire la conoscenza significativa circa una vasta gamma di organismi facendo uso dell'ordinamento del intero-genoma.

La tecnologia è studi anche usati di salute pubblica e dell'epidemiologia, ordinare i batteri ed i virus e contribuire ad individuare i fattori che possono contribuire a virulenza. Ancora, nella ricerca di espressione genica, NGS di RNA ha cominciato sostituire l'analisi di microarray, permettendo ai ricercatori di vedere la sequenza dell'espressione del RNA. Questo ordinamento del RNA può fornire informazioni sull'intero transcriptome di un campione in un'analisi, senza alcuna conoscenza precedente della sequenza genetica di un organismo che è richiesta.

Questi sono soltanto alcune delle applicazioni in cui NGS può aiutare i ricercatori ed i clinici e mentre la tecnologia continua a trasformarsi nelle applicazioni più ampiamente usate e più novelle inevitabilmente saranno diventati.

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Last Updated: Feb 26, 2019

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