Περιεχόμενο
Οι επιστήμονες έχουν την ικανότητα να αλληλουχούν το μόριο DNA. με άλλα λόγια, μπορούν να καθορίσουν τη σειρά των βάσεων νουκλεοτιδίων σε οποιοδήποτε δεδομένο μόριο. Η αλληλούχιση του μορίου του DNA μπορεί να είναι η πρώτη από μια σειρά από βήματα που απαιτούνται για να καταλάβουμε πώς τα συγκεκριμένα νουκλεοτίδια σε ένα μόριο ϋΝΑ αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και κωδικοποιούν διαφορετικά χαρακτηριστικά σε έναν οργανισμό. Η διαδικασία της αλληλουχίας του DNA εμπλέκεται μάλλον, αλλά οι αυτόματοι προσδιοριστές αλληλουχίας DNA ελαχιστοποιούν την απαιτούμενη ανθρώπινη συμμετοχή, τουλάχιστον για μέρος της διαδικασίας.
Η προετοιμασία των δειγμάτων
Για να λειτουργήσει ένας αυτόματος προσδιοριστής αλληλουχίας DNA, πρέπει να ανιχνεύσει τις τέσσερις βάσεις νουκλεοτιδίων που συνθέτουν το DNA: αδενίνη, γουανίνη, θυμίνη και κυτοσίνη. Οι επιστήμονες αντιγράφουν ένα κομμάτι DNA πολλές φορές και χρησιμοποιούν περιοριστικά ένζυμα για να κόψουν το DNA σε κομμάτια διαφόρων μεγεθών. Στη συνέχεια προσθέτουν μια μικρή ποσότητα φθορίζουσας σημασμένης βάσης σε κάθε παρτίδα DNA. Η βάση, η οποία είναι είτε αδενίνη, θυμίνη, γουανίνη ή κυτοσίνη, θα συνδεθεί με το βασικό της συμπλήρωμα στο άκρο ενός κλώνου. Για παράδειγμα, η αδενίνη θα συνδεθεί με τους κλώνους που τελειώνουν με θυμίνη και η γουανίνη θα συνδεθεί με τους κλώνους που τελειώνουν με κυτοσίνη.
Αυτόματη κατασκευή αλληλουχίας DNA
Ένας αυτόματος προσδιορισμός αλληλουχίας DNA κατασκευάζεται πολύ σαν ένα sequencer DNA που απαιτεί περισσότερη χειρωνακτική εργασία. Συγκεκριμένα, ένας αυτόματος προσδιορισμός αλληλουχίας DNA είναι μια δεξαμενή μήκους περίπου 1 ποδιού, με 96 φρεάτια πηκτής στα οποία μπορεί να χυθεί ϋΝΑ. Σε έναν αυτόματο προσδιορισμό αλληλουχίας DNA, όπως και σε οποιονδήποτε DNA sequencer, το DNA εγχέεται μέσα στα πηγαδάκια πηκτής στην κορυφή της δεξαμενής και εφαρμόζεται ένα αρνητικό φορτίο σε αυτό το άκρο της δεξαμενής. Το αρνητικό φορτίο παρέχει μια ισχυρή ώθηση για τους κλώνους DNA να ταξιδεύουν σε διάφορες αποστάσεις μέχρι το τέλος της δεξαμενής.
Αυτόματη ένεση
Ένας αυτόματος προσδιοριστής αλληλουχίας DNA εγχέει παρτίδες DNA, αυτόματα, στην κορυφή του πηκτώματος. Ως εκ τούτου, εξοικονομεί τους ερευνητές ένα τεράστιο χρονικό διάστημα και προσπάθεια. Αφού εγχυθούν οι παρτίδες, ο ακολουθών ελεγκτής εφαρμόζει αυτόματα ένα αρνητικό φορτίο στο ένα άκρο της δεξαμενής, προκαλώντας τη μετακίνηση των κλώνων σε διάφορες αποστάσεις μέσα από το πήκτωμα. Οι διαφορετικές αποστάσεις αντανακλούν τα διαφορετικά μεγέθη κλώνων DNA που διέρχονται από το πήκτωμα.
Ανιχνευτής
Πολλές αυτόματες μηχανές προσδιορισμού αλληλουχίας ϋΝΑ δημιουργούνται για την ανίχνευση της φθορίζουσας χρωστικής επί των κλώνων DNA που διέρχονται μέσω του πηκτώματος. Με αυτόν τον τρόπο, μπορούν να αναγνωρίσουν τα νουκλεοτίδια που βρίσκονται στα άκρα των κλώνων και να τα καταγράψουν στον υπολογιστή. Εντούτοις, οι αλληλουχίες, στην καλύτερη περίπτωση, παρουσιάζουν μια μπερδεμένη εκδοχή των νουκλεοτιδίων DNA. Αφού χρησιμοποιήσετε μια αυτόματη μηχανή προσδιορισμού ακολουθίας DNA, πρέπει να περάσετε από μια διαδικασία που ονομάζεται "φινίρισμα", όπου ένας συνδυασμός υπολογιστών και ερευνητών ταξινομεί τα αποτελέσματα από την ανίχνευση του DNA του DNA για να συγκεντρώσει τα δεδομένα σε μια περιεκτική περιγραφή ενός σκέλους DNA. Δεν αποτελεί έκπληξη ότι αυτή η διαδικασία μπορεί να διαρκέσει πολύ περισσότερο από την πραγματική διαδικασία της αλληλούχησης.