排序技术的远期脱氧核糖核酸

凯瑟琳 Shaffer, M.Sc。

自从排序方法的第一 Sanger 在 1977年,介绍脱氧核糖核酸排序进行了根本预付款。 一个基本对利用的任意地添加链子终止 deoxynucleotides 在脱氧核糖核酸综合期间生成长度脱氧核糖核酸链子有所不同 Sanger 排序。 那些在聚丙烯酰胺凝胶然后分隔,并且 “请读”左到右象书。 今天,有与迅速和准确的结果的大多被改进的方法。

脱氧核糖核酸顺序。 画象着作权: Gio.tto/Shutterstock
脱氧核糖核酸顺序。 画象着作权: Gio.tto/Shutterstock

从选拔分子排序的 Sanger 方法

20世纪 90年代末和 2000s,人类染色体项目驱动了在包括全部染色体猎枪排序和下一代排序的方法的上述 Sanger 方法的改善。 通过破坏脱氧核糖核酸大顺序和同时排序他们一个大量并行方式,数据能快速地被生成。 改进计算机科技,这个顺序可能然后被重新召集,并且全部的染色体开始被解码。

象 Solexa 的公司和生活技术在那些方法改善了,再,创建排序技术的下一代。 在排序的下一代,脱氧核糖核酸模板片段附有象载玻片的固定的表面或 microbeads 为自动化的,更高处理量处理。 那些化工创新在第二代排序被添加了。 这些方法被开发了并且赢得了在这个 2000s 的声望。

更新的方法现在这个展望期。 唯一分子排序 (SMS)是由 PCR 绕过放大作用的途径,一个关键的步骤在所有下一代技术。 PCR 放大作用乘原始模板脱氧核糖核酸片段以数百或千位时期,以便它可以用光学探知方法形象化。

SMS 方法询问一个唯一脱氧核糖核酸分子,解决 PCR 进程和偏心引入的问题。 SMS 的潜在的好处在下一代排序的包括更加快速的周转时间,长期读长度,高精确度,较不原材料和更加低价。 预计与 SMS,一条全部的染色体也许为一样一点排序象 $100。

Helicos 基因分析

当他们是延长的, Helicos 基因分析平台排序与一个平面被结合的各自的脱氧核糖核酸分子。 萤光被标记的核苷酸类似物,称 Virtual Terminator 核苷酸。 在读这个顺序的扩展名每舍入,但是它消灭对于象 Illumina 和 Roche 454 后的下一代技术是必需的 PCR 步骤此技术仍然要求停留。

在排序一条单个脱氧核糖核酸子线的原始的误差率是超过 5%。 然而,当排序被执行以一个高度并行方式时,共识被完成的顺序准确性 99%。 此方法可能由脱氧核糖核酸聚合酶的替代的反向 transcriptase 也用于直接地排序核糖核酸。 Helicos 基因分析在 2009年用于排序染色体其共同创立者之一,斯蒂芬 Quake 博士在以下 $50,000 的。 然而,在 2012年 Helicos 为第11章破产随后归档。

唯一分子实时排序

和平的生物科学开发了实时唯一的分子 (SMRT) 排序方法,在直接观察脱氧核糖核酸一根头发丝综合基础上。 SMRT 排序利用毫微米缩放比例房间查出一条唯一脱氧核糖核酸子线和脱氧核糖核酸聚合酶。 脱氧核糖核酸聚合酶分子停住然后充斥与萤光被标记的核苷酸。

核苷酸,当他们散开下来对被限制的脱氧核糖核酸子线和由脱氧核糖核酸聚合酶,识别并且合并可以检测。 扩散和扩展名进程在毫秒发生,因此意味着脱氧核糖核酸聚合酶被添加几个基础每秒。 由于荧光染料附有核苷酸通过磷酸盐链子,它从核苷酸断开在脱氧核糖核酸聚合酶回应时,释放从生长脱氧核糖核酸链子。

SMS 技术的一个重要好处是他们不断地排序这个分子,而不是停留在基本扩展名以后每舍入读。 并且,这个方法在这个市场有这个倾向生成更长的顺序读,当今天比较与其他平台。

复核: Tomislav Meštrović, MD, PhD 博士

来源

  1. http://smrt.med.cornell.edu/
  2. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0022283675902132/
  3. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC431765/
  4. https://www.genomeweb.com/sequencing/helicos-biosciences-files-chapter-11-bankruptcy-protection

[深层读取:脱氧核糖核酸排序]

Last Updated: Sep 11, 2017

Comments

The opinions expressed here are the views of the writer and do not necessarily reflect the views and opinions of News-Medical.Net.
Post a new comment
Post