DNA SEQUENCING LÀ GÌ

Công nghệ giải trình tự thế kỷ mới chất nhận được đồng thời lời giải hàng ngàn trình tự DNA cùng lúc, dựa vào vậy, nâng cấp năng suất của quá trình giải mã cỗ gen sinc trang bị nói phổ biến và bộ ren tín đồ thích hợp.

Bạn đang xem: Dna sequencing là gì

Công nghệ giải trình từ thế kỷ mới là gì?

Trái ngược cùng với phương thức microarray, phương thức tiếp cận dựa trên trình tự khẳng định thẳng trình từ bỏ axit nucleic của một phân tử DNA hoặc cDNA khăng khăng.

Bước đột phá trước tiên của vấn đề giải trình trường đoản cú gene DNA được cho là Dự án Sở gen người (The Human Genome Project – HGP). Dự án sử dụng technology giải trình từ cầm hệ trước tiên, được Gọi là giải trình từ bỏ Sanger (phương thức dứt chuỗi), kéo dãn dài vào 13 năm, tiêu hao 3 tỷ USD cùng hoàn thành vào năm 2003. So với phương thức giải trình từ Sanger này (vốn thường xuyên áp dụng điện di mao quản), chuyên môn giải trình tự song tuy nhiên gọi ngắn thêm, cân nặng Khủng là một trong những phương pháp tiếp cận khác về cơ phiên bản. Kỹ thuật này đã cửa hàng cách mạng hóa khả năng giải trình trường đoản cú, tương tự như giới thiệu các phương pháp giải trình trường đoản cú núm hệ thứ nhì – hoặc giải trình từ thế hệ mới (Next Generation Sequencing – NGS) – góp xử lý các cỗ dữ liệu bài bản lớn hơn, cùng với ngân sách chu kỳ tốt rộng rất nhiều.

Cụ thể, giải trình từ thế hệ mới, còn gọi là giải trình từ thông lượng cao, là thuật ngữ tổng đúng theo được thực hiện để trình bày một số công nghệ giải trình trường đoản cú tiến bộ không giống nhau. Giải trình từ bỏ thế kỷ mới chất nhận được đôi khi giải thuật hàng nghìn trình tự DNA cùng lúc, nhờ vào vậy, nâng cao năng suất của quá trình giải mã bộ ren sinc vật dụng nói tầm thường và cỗ gene người thích hợp. Do kia, nói theo cách khác, NGS đã tạo ra một cuộc biện pháp mạng trong nghiên cứu và phân tích hệ gen cùng sinc học phân tử.

Xem thêm: Tập Đoàn Mafia Việt Nam - “Quả Trứng” Mafia Ở Việt Nam Bao Giờ Mới Nở

Ưu ưu điểm của giải trình tự nuốm hệ mới

NGS có thể được áp dụng để đối chiếu những mẫu DNA, RNA và là 1 trong khí cụ phổ cập vào hệ gene tính năng. Trái ngược với những cách thức microarray, những phương pháp tiếp cận dựa vào NGS tất cả một số điểm mạnh bao gồm:

Không yêu cầu kỹ năng và kiến thức tiên nghiệm về cỗ gen hoặc các Điểm sáng của cục gen.Khả năng phân giải 1-1 nucleotide, vạc hiện nay các gen (hoặc các đặc điểm) liên quan, các bản sao ghép nối sửa chữa thay thế, những biến đổi thể gen alen và đa hình nucleotide 1-1.Tín hiệu tất cả dải đụng cao hơnĐầu vào đòi hỏi ít DNA / RNA rộng (chỉ cần nanogram vật tư là đủ)Khả năng tái chế tạo ra cao hơn

Một số công nghệ giải trình trường đoản cú thế hệ mới hiện nay

Giải trình trường đoản cú Illumina (Solexa): Đây hiện nay là tiêu chuẩn của giải trình từ bỏ chũm hệ thứ 2.Giải trình tự Illumina hoạt động bằng cách xác định đôi khi các DNA bases cùng thêm nó vào chuỗi axit nucleic. Công nghệ này hoàn toàn có thể phân tích được những trình từ bỏ của một quãng nucleotide lặp lại tiếp tục, bên cạnh đó giúp cho thỏng viện DNA được mã hóa cùng bóc tách riêng vào toàn cục quy trình so sánh tác dụng. Tuy nhiên, giải trình trường đoản cú Illumina chạm chán buộc phải tinh giảm về chiều dài đọc (khoảng 200-250bp, bảo đảm an toàn chính xác tối đa 99% sinh hoạt base sản phẩm công nghệ 250). mà hơn nữa, công nghệ này cũng tốn kỉm về thời hạn, khi mất tới 23h nhằm đối chiếu hệ ren bạn.
Giải trình trường đoản cú IlluminaGiải trình tự Rođậy 454 (hay có cách gọi khác là pyrosequencing 454): Kỹ thuật này dựa vào nguyên tắc “giải trình trường đoản cú bởi tổng hợp” bao gồm: khởi đụng một gai DNA đã làm được giải trình từ bỏ cùng giải trình tự sợi bổ sung bởi phản nghịch ứng của enzyme. Công nghệ giải trình tự pyrosequencing 454 có tính tinh tế cao hơn nhiều đối với cách thức truyền thống lâu đời, độ chính xác lên đến mức 99,9% cùng với những đoạn 200 base và 99% với các đoạn 400 base. Chỉ trong vòng 10 giờ đồng hồ, hệ thống giải trình từ bỏ được 400-600 triệu bp, góp tiết kiệm ngân sách và chi phí đáng kể chi phí so với Lúc sử dụng phương thức Sanger để giải trình từ bỏ một trong những lượng lớn DNA. Tuy nhiên, pyrosequencing 454 vẫn tốn kém rộng so với nhì công nghệ NGS không giống được chỉ ra vào phần này. Và hạn chế lớn nhất của pyrosequencing 454 là Việc nặng nề phân tích chính xác của một một số loại axit nucleic tái diễn thường xuyên trường đoản cú 6 nucleotide trsinh hoạt lên.Ion Torrent: Giải trình từ Proton/PGM: Sử dụng các lắp thêm đo pH khôn cùng nhỏ dại đã tích hợp chip chạm màn hình bán dẫn, giải trình trường đoản cú Ion Torrent đo biểu lộ điện do ion H+ được giải pđợi ra trong quy trình tổng vừa lòng DNA. Đây cũng chính là điểm biệt lập của Ion Torrent đối với hai công nghệ kể trên. Với việc sử dụng technology phân phối dẫn chứ đọng chưa phải quang quẻ học tập nhằm đo biểu hiện, Ion Torrent rất có thể giải trình từ bỏ nhanh lẹ, mặt khác góp hệ thống trang thiết bị trsinh hoạt đề nghị gọn gàng vơi. Công nghệ này chỉ mất tự 2-3 tiếng đồng hồ đeo tay nhằm phân tích hệ gene người, ngoài ra, cũng tiêu hao ít ngân sách chất hóa học rộng so với các công nghệ NGS không giống. Tuy nhiên, hai tinh giảm lớn nhất cơ mà Ion Torrent chạm chán nên đó là về chiều dài hiểu (khoảng chừng 100-250bp, bảo đảm an toàn đúng chuẩn buổi tối đa 99% ở base trang bị 250)

Đến ni, technology giải trình từ vẫn cải tiến và phát triển cho tới cố kỉnh hệ máy cha. Nếu cùng với NGS, DNA được tạo thành những đoạn nlắp, được khuếch đại cùng tiếp nối được giải trình từ bỏ, thì các technology vắt hệ vật dụng bố ko phá tan vỡ hoặc khuếch đại DNA, nhưng mà trực tiếp giải trình từ từng phân tử DNA riêng lẻ. Do đó, điểm mạnh rất nổi bật của giải trình từ bỏ gắng hệ lắp thêm cha chính là đoạn đọc nhiều năm hoặc giải trình trường đoản cú đơn phân tử, góp khai quật những lên tiếng có giá trị hơn cùng phạt hiện một số một số loại biến hóa thể nhất mực. do đó, có thể nói rằng, giải trình trường đoản cú cố kỉnh hệ sản phẩm công nghệ cha sẽ phối hợp được cả hai ưu điểm của giải trình trường đoản cú Sanger (đoạn đọc dài) với NGS (thông lượng cao). Với nhị ưu điểm này, bây giờ, những thay mặt tiên tiến nhất của công nghệ giải trình trường đoản cú PacBio SMRT (giải trình từ bỏ ren tức tốc đối kháng phân tử) cùng Oxford Nanopore Technologies (giải trình trường đoản cú liền dựa vào bộc lộ điện phân tử). Về cơ bản, có thể so sánh PacBio, Oxford Nanopore với Illumimãng cầu theo bảng tiếp sau đây, hỗ trợ mang lại vấn đề tuyển lựa vận dụng technology giải trình từ bỏ phù hợp.

Illumina (Hiseq 4000)PacBio (Sequel)Oxford Nanopore (MinION)
Độ lâu năm đoạn đọcKhoảng 150 bp10-15kb900kb
Số lượng lần đọc2,5-5 triệu500.000Khoảng 1 triệu
Tỉ lệ lỗi
So sánh các technology giải trình từ PacBio, Oxford Nanopore với Illumina

Ứng dụng giải trình từ gen rứa hệ mới

giữa những phía áp dụng của giải trình từ bỏ gene thế hệ mới đó là giải trình từ bỏ DNA. Đưa NGS vào giải trình trường đoản cú DNA đã góp các đơn vị khoa học thực hiện giải trình tự toàn cục hệ ren (Whole genome sequencing – WGS) cùng giải trình tự tổng thể exon (Whole exome sequencing – WES), bên trên đại lý kia, tìm kiếm kiếm cùng xác minh các biến tấu di truyền SNP, InDel, CNV, SV… có vào thành viên, quần thể so với đông đảo loại đang gồm hệ gene tsi mê chiếu. Đây là tiền đề giải quyết nhiều bài xích toán thù về tin y sinch hiện thời, nhỏng dự đoán nguy cơ mắc bệnh dựa trên đặc thù hệ gen; theo dõi và quan sát thỏa mãn nhu cầu điều trị; xuất xắc Reviews phong phú và đa dạng quần thể bằng cách xác minh tần số a-len…

Dựa vào công nghệ giải trình từ ren thế kỷ mới, Viện Nghiên cứu giúp Dữ liệu béo cqaugusta.com đang dần cải tiến và phát triển những dự án công trình Tin y sinh như Hệ thống quản lý với đối chiếu dữ liệu y sinh; Giải pháp hỗ trợ dự đoán nguy cơ tiềm ẩn mắc bệnh dịch giỏi chức năng prúc của thuốc; Xây dựng Hệ gen tyêu thích chiếu của tín đồ Việt. Đến nay, Hệ thống làm chủ, đối chiếu và share dữ liệu y sinh VinGen Data Portal đã có được ra mắt xã hội vào tháng 12/2020. Đây là cổng dữ liệu gene lớn nhất Việt Nam, hiện đang tàng trữ khoảng 1200 terabyte dữ liệu với gần 5000 mẫu sinh học tập trường đoản cú dự án 1000 hệ ren tín đồ Việt và các dự án công trình vận dụng khác.


VinGen Data Portal là cổng dữ liệu gene lớn số 1 Việt Nam
Người sử dụng có thể truy cập https://genome.cqaugusta.com.org/ để tra cứu giúp theo gen/trở nên thể ren, theo từng cá thể hoặc theo ID biến dạng tự dbSNP (rsID). Đồng thời, VinGen Data Portal cũng hỗ trợ tính năng tđắm đuối chiếu (theo a-len HLA – phức tạp MHC ngơi nghỉ fan, a-len ren dược khoa với Panel ren một số trong những bệnh) tuyệt so với cục bộ exome cùng genome; so sánh hay quy với siêng biệt tốt phân tích/mẫu toàn hệ gen chỉ mất bên dưới nửa tiếng. điều đặc biệt, VinGen Data Portal vừa cập nhật tuấn kiệt “export as file”, giúp người tiêu dùng từ triển khai một số trong những phân tích bé dại và trích xuất cùng với toàn bộ vô cùng tài liệu cùng tài liệu cổng output (metadata). Hệ thống hi vọng đang biến chuyển cổng công bố ttê mê chiếu tin cậy giành riêng cho cộng đồng nghiên cứu trong và quanh đó nước, tạo nền móng cải tiến và phát triển cho y học đúng mực tại nước ta.