Sequencing ... Segmenting neSanger

Zvinonyatsozivikanwa kuti gome revanhu rinosanganisira "tsamba" ina. Izvo zviri mumamiriro ezvinhu zvakasarudzwa seA, C, G uye T. Izvozvo ndizvo, gome revanhu rakanyatsogadzirwa nemamolekoro emarudzi mana-adenine, cytosine, guanine uye thymine. Nhamba huru yekromosomes mumagenjini haisi uchapupu hwekukura kukuru. Inongotaura chete nezvehuwandu hwekutyisidzira uye kushungurudzwa kuburikidza neiyo kana imwe yemhuka dzakasikirwa kupfuura. Ndeupi ruzivo rwunowanikwa muDNA uye ndeapi nzira iyo inogona kugadzirisa zvinyorwa zvemajeni evanhu?

Zvinangwa zveGenetic Research

Kuzadzikisa kusangana kwemajini kunokubvumira kuti uverenge maitiro ose e "tsamba" idzi. Iko inokubvumira kuti uzive mageneti asingazivikanwe uye kuita shanduro yezvechiremba sechinhu chakanaka sezvinobvira. Ndicho chikonzero chimwe chezvinyorwa zvakakurumbira zvezvehutano (zvechokwadi, pakati peavo vanogona kuzvigadzirisa) inosangana. Chirwere cheshuga, zvirwere zvinouraya uye chirwere chemwoyo - chikonzero chezvirwere izvi chinogona kuratidza nzira yekugadzirisa DNA. Kubva pane zvakafanotaurwa, munhu ane mukana wokugadzirisa mararamiro ake, kuderedza zvakashata zvakatipoteredza. Nokudaro, vamwe vatsvakurudzi vanogutsikana kuti kusangana kwakakwana kwema genome kunofanira kuva chikamu chekutsvakurudza kwakamanikidzwa kwevana vatsva.

Nhoroondo yeprojekti

Irojekiti yekugadzirisa maitiro ejenome yakatanga mukutanga kwema 90. Kuti kugadzirisa kwakakwana kwema genome kuitike, zvakatora anenge makore gumi nemashanu. Iyi purogiramu yesayenzi yakabatana yakasiyana-siyana masayendisiti kubva kunyika dzakasiyana - China, Germany, France, Japan. Pakutanga kwemireniyamu itsva, Bill Clinton naTony Blair vakazivisa pachena kuti "gwaro" rejenome rakanga rapera. Muna 2006, imba yekudhinda Zvinhu zvakabudisa ruzivo kuti kuwirirana kwekromosome yekupedzisira kwakawanikwa. Uyewo pamusika wezvinyorwa zvemasikirwo zvakaratidzwa zvakaratidzwa zvekare - nzira yekugadzirisa nzvimbo dzakakanganiswa mu molecule yeDNA. Ruzhinji rwaidavira kuti rwakanga riri pachikumbaridzo chemazuva matsva.

Chii chinosarudzwa?

Kuchengetedza ndiyo danho yekupedzisira mukuongorora kwemajeni evanhu. Pamberi peizvi, pane zvikamu zvinotevera: zvinhu zvakasarudzwa uye zvakasarudzwa. Uyewo kuongorora kwekutanga kwesaiti yeDNA nenzira dzakajeka dzinowanika. Kuchengetedza ndiko kutsunga kwekupedzisira kwehutano hwe nucleotide we molecule yeDNA. Pakati pese, kune nzira mbiri dzekudzidza uku: • Kutanga, nzira yaMaxam-Gilbert inoshandiswa. Inobva pane nzira dzekuparadzanisa mamolekemu eDNA pane imwe tsitsi. Pane nzira iri nyore, iyo inowanzo inoshandiswa kakawanda. Iyi ndiyo inonzi "videoxy method", kana kuenzanirana naSanger.

Zvikamu zvekutora mazita ejenome neSanger

Iyo nzira yekupedzisira inosanganisira zvikamu zvinotevera zvekutsvakurudza:

• Chikamu chechidzidzo chemu Molekemu weDNA chinopesana nemapuranga;
• An enzymatic synthesis ye molecule inotora nzvimbo;
• Nhanho inotevera iyo nyaya iri pasi pe electrophoresis;
• Uye, pakupedzisira, zvigumisiro zvinotsvakurudzwa nemageneti anowanikwa mumavhidhiyo autograph.

Zvizhinji zvezvigadziri izvi zvinokwanisa kuziva mapoka mazana matatu muDNA molecule.

Nzira yekugadzirisa DNA neSanger

Nzira yekutanga yekutsanangurira, iyo masayendisiti angashandisa kugadzira genomes, yakanga ichitarisa naSanger (Sanger sequencing). Chinokosha chazvo ndechekutevera: DNA inogadziriswa, uye musanganiswa wacho unogadzirirwa uine zvikamu zvina. Mumwe nomumwe wavo akaiswa mune imwe sarudzo inokosha, umo zvinhu zvinotevera zviripo:

• DNA polymerase molecules;
• Zvipupuriro zvinobatsira pakudzokorora nzira;
• Musanganiswa wemakopi mana e nucleotides;
• Kusiyana kwemunhu mumwe nomumwe kubva kune nucleotides.

Nokudaro, kududzirwa kwejenome neSanger kunenge kwakangofanana nekugadzirisa kweDNA yevanhu. Izvi zvinoparadzaniswa chete nekuti zvikamu zvenhema zvinosanganiswa mu nucleotides.

Nzira yekugadzirisa nhasi

Iye zvino Sanger nzira yekutsanangurira yakakwana zvachose. Inogadzirwa pamagetsi anokosha - aya makina anonzi sequencers. Kugadziriswa kwemakemikari kunoitwa mune imwe tube. Mitsva yakawanikwa semugumisiro wekutaura kweSanger kunoongororwa uchishandisa teknolojia yekombiyuta. Mazuva ano vanogadzirisa vanogona "kuverenga" mashoko kubva ku 600-1000 nucleotides pamwe chete. Nekubatsira kwekugadzirisa zvinhu, hurongwa hwekutsvaga huri kunyanya kukurumidza kupfuura kare.

Ichasvika here?

Iye zvino nyika inotungamirira inobereka DNA sequencing ndiyo China uye United States of America. Ivo vari mumamiriro ekukwikwidzana - nyika iyo ichakwanisa kududzira gome revanhu pakutanga, ichishanda pasi pezana remadhora pairi, ichakunda. Imwe kambani yekutsvakurudza yeAmerica inonzi Ilumina ndiye mukuru weChina munyaya iyi. ChiShinese masayendisiti muna 2010 vakatenga midziyo yekutanga-kirasi, iyo yakavabvumira kuti vatore nzvimbo dzinotungamirira mumusika we genome kugovera mabasa pamusoro pemakore. Asi, chokutanga, izvi zvigadzirwa zvave zvisingachagone kushandiswa, uye, chechipiri, basa rekushandura DNA riri kuramba richiwedzera. Iye zvino China haadi kupedza kutora mari isingakwanisi kutenga zvigadzirwa zvekunze kune dzimwe nyika - masayendisiti akasarudza kuwedzera maitiro avo pachavo. Ndiani achakunda muhondo yeutungamiri - acharatidza ramangwana. Asi ikozvino nhasi kududzirwa kwejenome mune zvimwe zviitiko kunodhura mari inopfuura madhora mazana matanhatu.

Ko kuongorora kwemajini kunobatsira here?

Zvisinei, haisi zvinhu zvose zvakajeka munyaya iyi. Vamwe vatsvakurudzi vanomiririra kuti kutarisa kwemajeni hakurevi kubatsira kwakadai sekukuvadza. Izvi zvinogona here kupa chimwe chinhu kune mumwe munhu kana kuva chipo kune sayenzi? Sei dzimwe nyanzvi dzichireva kududzirwa kweDNA kupfuura zvinonzwisisika?

Ichokwadi ndechokuti nzira dzekutsanangurira, kubva pakuona kwavo, hazvisi chinhu chinopfuura chirongwa chekupedzisira chekufungidzira panzvimbo yekofi. Mutoro wekuwana ruzivo nezvemajini ake unotorwa nemunhu pachake. Zvinangwa zvakasiyana siyana zvinokonzera vanhu kupindura mibvunzo pamusoro peDNA yavo. Mumwe anoedza nenzira iyi kuti azive pachake zviri nani. Mumwe munhu anoedza kuzvidzivirira pachavo kurwere-uye anoita zvose kuti zvive zvakachengeteka. Zvisinei, nzira iyi inogona kuva isina kunaka zvikuru.

Somuenzaniso, vanhu vanoziva kuti vane ngozi yekuwana oncology, gare gare vanotanga kutambura nekutambudzika kukuru uye vanomhanya-svetuka navanachiremba nekusingaperi. Uye izvi zvisinei nekuti kunyange kunyatsogadzirisa kugovera kunopa zviitiko zvinofanotaura kufambiswa kwezvirwere zvinotyisa nechinetso cha 50%. Zvisinei, pakati pevashandi vezvibasa izvi, ruzha rwehustria ruri kupararira nekuwedzera. Zvose izvi zvakatungamirira kukuti dzimwe hurumende, somuenzaniso, muUnited States, dzakanyatsotarisa kugadzirisa mabasa emakambani ekurapa.

Genetic passport - hongu kana kwete?

Mumamiriro ezvinhu epamba, izwi rokuti "genetic pasipoti" rinonyanyozivikanwa. Asi, kazhinji kacho zvichiitika, sayenzi haigoni kufanotaura matambudziko ose ezvakaitwa. Mushure mezvose, kujekesa "tsamba" hakuchivimbisi kuti "zvakanyorwa" zvakanyorwa zvichakanyatsonzwisiswa. Semuenzaniso, genetics haikwanisi kupindura zvisina mubvunzo mubvunzo wekuti ingani majeni anowanikwa mumaromu evanhu. Pakupedzisira yakatendwa kuti nhamba iyi yakabva kune zviuru gumi kusvika kuzana makumi mana. Iye zvino vatsvakurudzi vanoratidza kuti nhamba idzi dziri kubva pa10 kusvika ku25 000. Kunyanya chaizvo, hazvibviri kutaura. Uye sequencing yemagenome ndiyo imwe muenzaniso wekutsvaga kwesayenzi kunokonzera mibvunzo isingagoni kupindurwa.

Mutengo wekugadzirisa mazita e genome ikozvino anenge 1 $ madhora. Zvisinei, kuverenga majini evanhu vazhinji ndeyechikonzero chemamwe matambudziko. Nokuda kwemari yavo, vatengi vanogamuchira zviitiko zvakadaro, izvo zvisingagoni kurara usiku. Kuchengeta ndechidzidzo chinosanganisira kuwana ruzivo nezvemajini akasiyana. Kusanganisira mu "genetic pasipoti" kunosanganisira maitiro evanhu anobatanidzwa mukuvandudzirwa kwezvirwere zvakasiyana-siyana - chirwere cheshuga, kuwedzera muviri, zvirwere zvepfungwa. Iwe haufaniri kuva mutengesi wenyika dzakawanda kuti unzwisise: maitiro ezvinyorwa zvinogona kunge ari kune zvirwere izvi, asi nzira yehupenyu iyo munhu anotungamirira, inobata basa rinokosha.

Zvinokanganisa Zvikanganiso

Iye zvino, masayendisiti akawanda anotaura kuti chokwadi kuti zvikanganiso zvinogona kudzivirirwa panguva yekuenzanisa. Uye mikana yavo inoyerwa kwete negumi zvezana, asi nehuwandu hwehuwandu. Chimiro chavo chinowirirana nezvinokosha zve teknolojia ye decryption. Kuchengeta inzira inogona kuenzaniswa nekugadzira kopi yemufirimu mukuru ane urefu hwemafisi zviuru mazana. Inobvumirwa kuita makopi, ayo asingasviki makumi maviri emafaira. Kuita kuti vave vakarurama sezvinobvira, vanobviswa "nemuganhu", kuitira kuti zvimwe zvikamu zvibatane. Nekududzirwa kwemajeni evanhu kunoramba kuchioma - nokuti urefu hwekromosome yevanhu nde makumi nemazana emabhiriyoni eetsamba. Basa rekuunganidza gome revanhu raida chaizvo kunyika dzakawanda. Zvisinei, chete chirevo chinogona kutorwa ikozvino: gome rinounganidzwa nehuwandu hwekanganiso. Zvichida mune ramangwana, masayendisiti achakwanisa kuunganidza dhora zvakajeka. Uye nhasi zvakakosha kushivirira mamiriro ezvinhu aya.