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Contrat à terme ADN ordonnançant des techniques

L'ordonnancement d'ADN a subi des avances radicales depuis que le premier Sanger ordonnançant la méthode a été introduit en 1977. Ordonnancement de Sanger servi fait au hasard ajouté réseau-mettant fin à des deoxynucleotides pendant la synthèse d'ADN pour produire des réseaux d'ADN des longueurs différant par une paire de bases. Ceux ont été alors séparés sur un gel de polyacrylamide et « affichez » de gauche à droite comme un livre. Aujourd'hui, il y a une grande sélection de méthodes améliorées avec des résultats rapides et précis.

Séquence d
Séquence d'ADN. Crédit d'image : Gio.tto/Shutterstock

De la méthode de Sanger pour choisir l'ordonnancement de molécule

Vers la fin des années 1990 et de 2000s, le projet génome humain a piloté des améliorations sur la méthode mentionnée ci-dessus de Sanger qui a compris l'ordonnancement entier de fusil de chasse de génome et les méthodes de ordonnancement de la deuxième génération. En brisant de grandes séquences d'ADN et en les ordonnançant simultanément d'une mode massivement parallèle, des caractéristiques ont pu être produites plus rapidement. Avec améliorer la technologie des ordinateurs, la séquence pourrait alors être rassemblée et des génomes entiers ont commencé à être traduits.

Les compagnies comme Solexa et les technologies de durée se sont améliorées sur ces méthodes encore une fois, produisant le prochain rétablissement ordonnançant des technologies. Dans le prochain rétablissement ordonnançant, des éclats de matrice d'ADN sont fixés aux surfaces solides comme des lamelles de verre ou aux microbeads pour traiter plus robotisé et plus élevé de débit. Quelques innovations chimiques ont été ajoutées dans l'ordonnancement de seconde génération. Ces méthodes ont été développées et ont gagné la popularité dans le 2000s.

Encore des méthodes plus neuves sont maintenant sur l'horizon. L'ordonnancement unique de molécule (SMS) est une approche qui dérive l'amplification par ACP, une étape essentielle en toutes les technologies de prochain rétablissement. L'amplification d'ACP multiplie le fragment d'ADN originel de matrice par des centaines ou des milliers de périodes de sorte qu'elle puisse être conçue par des méthodes de dépistage optiques.

Les méthodes de SMS interrogent une molécule d'ADN unique, surmontant des problèmes et des polarisations introduits par le procédé d'ACP. Les avantages potentiels du SMS au-dessus de l'ordonnancement de la deuxième génération comprennent un temps de basculement plus rapide, affichent plus longtemps les longueurs, de grande précision, moins de produit de départ, et de plus peu coûteux. On l'estime qu'avec le SMS, un génome entier pourrait être ordonnancé pour aussi le peu de que $100.

Analyse génétique de Helicos

La plate-forme d'analyse génétique de Helicos ordonnance différentes molécules d'ADN collées sur une surface plane pendant qu'elles sont étendues. Analogues fluorescent marqués de nucléotide, nucléotides appelés de Virtual Terminator. Cette technologie exige toujours une pause après que chaque rond de la prolonge pour afficher la séquence, mais elle élimine l'opération d'ACP exigée pour les technologies de la deuxième génération comme Illumina et Roche 454.

Les taux d'erreurs crus sur ordonnancer un brin d'ADN individuel sont plus de 5 pour cent. Cependant, en ordonnançant est effectué d'une façon hautement parallèle, l'exactitude de séquence terminée par accord est plus de 99 pour cent. Cette méthode peut également être employée pour ordonnancer l'ARN directement, en substituant la transcriptase inverse à l'ADN polymérase. L'analyse génétique de Helicos a été employée pour ordonnancer le génome d'un de ses Co-fondateurs, M. Stephen Quake, pour $50.000 au-dessous de en 2009. Cependant, Helicos a par la suite limé pour la faillite du chapitre 11 en 2012.

Ordonnancement en temps réel de molécule unique

Les biosciences Pacifiques ont développé la molécule unique en temps réel (SMRT) ordonnançant la méthode, qui est basée sur observer directement la synthèse d'une monocaténaire d'ADN. L'ordonnancement de SMRT se sert d'une chambre de nanomètre-écaille pour isoler un brin d'ADN et un ADN polymérase uniques. La molécule d'ADN polymérase est ancrée et puis noyée avec des nucléotides fluorescent marqués.

Les nucléotides peuvent être trouvés pendant qu'ils diffusent vers le bas au brin d'ADN attaché et sont décelés et comportés par l'ADN polymérase. La diffusion et le procédé de prolonge se produit en quelques millisecondes, ainsi il signifie que l'ADN polymérase est ajouté plusieurs bases par seconde. Puisque la teinture fluorescente est fixée au nucléotide par un réseau de phosphate, elle démonte du nucléotide pendant la réaction d'ADN polymérase, se libérant du réseau croissant d'ADN.

Un avantage important des technologies de SMS est qu'ils ordonnancent la molécule continuement, plutôt que faisant une pause pour s'afficher après chaque rond de prolonge de base. En outre, la méthode a la propension de produire d'une plus longue séquence s'affiche si comparée à d'autres plates-formes sur le marché aujourd'hui.

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Last Updated: Feb 26, 2019

Dr. Catherine Shaffer

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Dr. Catherine Shaffer

Catherine Shaffer is a freelance science and health writer from Michigan. She has written for a wide variety of trade and consumer publications on life sciences topics, particularly in the area of drug discovery and development. She holds a Ph.D. in Biological Chemistry and began her career as a laboratory researcher before transitioning to science writing. She also writes and publishes fiction, and in her free time enjoys yoga, biking, and taking care of her pets.

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