Ett av de viktigaste sätt som forskare och biologer har lärt sig om genetik på är genom DNA-sekvensering. Processen avslöjar ordningen i vilken DNA-molekylens nukleotidbaser förekommer, det vill säga den exakta sekvensen av byggstenarna som bär vår genetiska information. Ursprungligen var DNA-sekvensering en långsam och arbetskrävande metod, men den har genom åren förfinats och utvecklats så att den idag kan utföras snabbt och effektivt – förutsatt rätt utrustning, kunskap och utbildning.
Innan DNA-molekylen kan sekvenseras måste dess individuella kromosomer brytas ner i mindre bitar som är lättare att analysera. Eftersom kromosomer kan innehålla mellan 50 och 250 miljoner baspar skulle de vara omöjliga att hantera i sin helhet. Genom att dela upp dem skapas uppsättningar av DNA-fragment som varierar i längd men som alla härstammar från samma ursprungliga DNA-bas.
De mindre DNA-fragmenten som skapas under fragmenteringssteget separeras med hjälp av en metod som kallas gelelektrofores. Fluorescerande färgämnen tillsätts till de separerade molekylerna, vilket hjälper till att kontrollera deras rörelse och hindrar dem från att passera andra material. Enklare uttryckt innebär detta steg att fragmenten i praktiken "fryses fast" på sina platser, så att de kan analyseras noggrant i nästa steg av processen.
Varje DNA-fragment som skapats i de två föregående stegen identifieras utifrån dess sista nukleotidbas. Basen bestäms utifrån DNA-provets ursprungliga sekvens av de fyra baserna adenin (A), tymin (T), cytosin (C) och guanin (G) som finns i vart och ett av de mindre fragmenten. Sekvenseringsutrustningen analyserar resultaten och genererar sedan en utdata som visar fördelningen av de fyra olika baserna i DNA-molekylen.
När DNA-sekvenserna för varje fragment har lästs av monterar automatiserade DNA-sekvenserare ihop dem till en helhet. När fragmenten återuppbyggts till en sammanhängande DNA-sträng analyseras materialet för eventuella fel, och den genetiska koden och strukturen kontrolleras. De färdigställda DNA-sekvenserna används sedan i vidare forskning – bland annat för att identifiera DNA-provets ursprung och för att jämföra det med andra genetiska sekvenser som kan dela vissa egenskaper.
Tack vare moderna högeffektiva sekvenserare kan idag miljontals fragment analyseras parallellt, vilket har öppnat dörren för genombrott inom medicin, evolutionärforskning och personlig genetik.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online