Secuencia de la escopeta

La secuencia de la escopeta es el método usado para ordenar el genoma humano por Craig Vientre en la genómica de Celera. El primer método de DNA que ordena, el método de cadena del fin o Sanger que ordena, se limita a un largo de cadena de la DNA del máximo de cerca de 1.000 pares bajos. Por otra parte, escopeta que ordena aumentos la cantidad total de DNA que puede ser ordenada. Es más de una estrategia que un método distinto.

Una aproximación de la escopeta primero fue utilizada para temprano ordenar de pequeños genomas como virus del mosaico de la coliflor. Más adelante, los métodos de la escopeta fueron adaptados (con el revelado de los algoritmos potentes de la computador) para ordenar y volver a montar los genomas grandes, especialmente el genoma humano.

DNA que ordena la hoja del resultado. Haber de imagen: SINITAR/Shutterstock
DNA que ordena la hoja del resultado. Haber de imagen: SINITAR/Shutterstock

El método de Sanger

Los pares bajos son los bloques huecos de la DNA. Los cuatro nucleótidos, o las bases, son adenosina, citosina, guanina, y thymine (abreviado como A, C, G, y T, respectivamente). La adenosina empareja con thymine, y la citosina empareja con guanina, así que una única cadena trenzada de AGTTAC emparejaría con una cadena complementaria de TCAATG. Los cabos de éstos emparejaron las cadenas para la configuración familiar del doble hélice de la DNA.

El método de Sanger de secuencia es suficiente para leer las series de cadenas cortas, pero es inadecuado para series más largas. El genoma humano tiene cerca de tres mil millones nucleótidos, y muchos otros genomas y series que están de interés a la ciencia son también demasiado grandes para la secuencia de Sanger.

Fragmentación de la escopeta de series

A finales de los años 90, Craig Vientre adaptó la aproximación de la escopeta a los genomas grandes. En ese método, la DNA está aleatoriamente fragmentada en muchos pequeños pedazos, reproducidos en un ordenador principal bacteriano, y ordenados usando el fin de cadena. Los cartuchos múltiples de la fragmentación y de la secuencia se realizan, creando series que recubren. Los algoritmos potentes de la computador entonces se utilizan para volver a montar la serie.

Vientre primero desarrolló su escopeta que ordenaba método mientras que trabajaba en el Hemophilus influenzae bacteriano de la especie en los institutos de la salud nacionales (NIH) en los E.E.U.U. El proyecto tardó cuatro meses, comparados a trece años investigadores gastados ordenando Escherichia Coli usando Sanger que ordenaba, y diez años para los organismos de la levadura.

La opción era en ese entonces crear un mapa de la inferior-resolución del genoma primero, y después realiza un cálculo del número mínimo de fragmentos necesarios para ordenar el genoma entero. El genoma era entonces alto fragmentado aleatoriamente en fragmentos y los fragmentos reproducidos en los ordenadores principal bacterianos. De acuerdo con el mapa, los fragmentos reproducidos fueron montados en un andamio, o el camino del embaldosado, que reviste teóricamente la serie entera, y esos fragmentos fueron ordenados.

La secuencia de la escopeta era una opción más directa, pero requerido mucho más poder de computación, activando los límites de procesadores disponibles en ese entonces.

Extremos emparejados

Sanger que ordenaba originalmente trabajó en una dirección solamente, empezando por el extremo primero 5 y el trabajo hacia el extremo primero 3. Sin embargo, la secuencia de ambos extremos del cabo aumenta el largo leído y puede corregir con certeza clases de desvíos en el proceso de secuencia. La escopeta que ordena hace uso generalmente de una estrategia emparejada de los finales.

Ventajas y desventajas de la secuencia de la escopeta

La secuencia de la escopeta tenía varias ventajas importantes sobre métodos anteriores:

  • Más rápidamente porque el proceso de correspondencia fue eliminado
  • Utiliza menos DNA que otros métodos
  • Menos costoso que las aproximaciones que requieren un mapa

Algunas desventajas de la secuencia de la escopeta incluyen:

  • Requiere potencia del tratamiento por ordenador más allá de un qué laboratorio ordinario poseería
  • Puede introducir desvíos en el proceso de montaje
  • Requiere un genoma de la referencia
  • No puede poder montar series repetidores

Fuentes

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Last Updated: Feb 26, 2019

Dr. Catherine Shaffer

Written by

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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