نسل جدید توالی یابی (NGS) و کاربرد آن چیست؟

57

نسل جدید توالی یابی (Next generation sequencing)

 

توالی‌یابی ژنوم انسان در سال ۲۰۰۳ بعد از سیزده سال همکاری‌های بین المللی و نیاز به هزینه ای بالغ بر ۳ میلیارد دلار به پایان رسید. در این پروژه از روش توالی یابی سَنگِر که یک روش توالی یابی مرسوم و بر پایه تجزیه شیمیایی است استفاده شد.

با توسعه و پیشرفت روز افزون دانش بیوتکنولوژی، همچنین استفاده از تکنولوژیهای تشخیصی جدید در این رشته در زمینه ژنتیک پزشکی، و پیشرفت سریع دانش ژنتیک در زمینه روشهای جدید توالی‌یابی، درخواست برای توالی یابی رشد چشمگیری داشته است و این در حالی است که حجم یا مقدار DNA  ژنومی، نیاز به آنالیزهای سریعتر، ارزانتر و دقیق تری دارد. نسل جدید توالی یابی ژنومی یا  NGS توسط تکنیک های توالی یابی جدیدی که در مجموع  توالی‌یابی نسل جدید (Next Generation Sequencing) نامیده می شوند، این امکان را داد که کل ژنوم انسان فقط با چند هزار دلار و طی فقط چند روز توالی یابی شود.

توالی یابی سنگر و توالی یابی نسل جدید

روش توالی یابی اتومات شده سنگر را امروزه به عنوان تکنولوژی توالی یابی نسل اول می‌شناسند و روشهای پیشرفته تر را توالی یابی نسل جدید (NGS) می نامند که معمولاً به دو گروه نسل دوم و نسل سوم تقسیم میشوند. روشهای توالی یابی نسل چهارم هم که هنوز در ابتدای راه قرار دارند، از تکنولوژی نانو و توالی یابی به کمک اگزونوکلئازها بهره می برند. در واقع تکنولوژی توالی یابی نسل جدید ترکیب متنوعی از انواع روشهای آماده‌سازی اولیه نمونه، توالی یابی، تصویر برداری یا مرئی سازی، روشهای قطعه قطعه کردن ژنوم مورد مطالعه، سرهم کردن قطعات توالی یابی شده و آنالیز داده ها میباشد.

 

قاعده اصلی در NGS شبیه به توالی‌یابی سنگر و مبتنی بر الکتروفورز مویرگی است. توالی ژنومی قطعه قطعه شده و بازهای هر قطعه از این DNA ها به وسیله سیگنال های منتشر شده در زمان سنتز هر قطعه، از روی رشته الگوی خود تشخیص داده می شود. روش توالی یابی سنگر نیاز به مراحل تفکیک شده ای برای توالی یابی، جداسازی (با الکتروفورز) و ردیابی دارد که هرکدام دشواری هایی در تدارک دیدن نمونه ها و محدودیت هایی در بازده کار، مقیاس پذیری و دقت آن دارد.  اساس توالی یابی در روشNGS، در هم آمیختن تکنیک هایی است که در توالی یابی سنگر توسعه پیدا کرده، تا بتواند میلیونها واکنش را بطور موازی، با سرعت بسیار بیشتر و با کاهش هزینه در بازده کار، همچنین با توالی های کوچکتر خوانش ( تعداد واحد یا بخش هایی که در طی زمان توالی یابی می شود) و صحت بیشتر پیش ببرد.

کاربردهای NGS

از کاربردهای این تکنولوژی پیشرفته می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • درسطح ژنوم (توالی یابی de novo، توالی یابی مجدد کل ژنوم، بررسی های جامع تمام SNP ها، تغییرات ساختاری و تغییر درتعداد نسخه ژن ها، شناسایی چند شکلی ها و جهش های نقطه ای)
  • درسطح ترنسکریپتوم (بررسی بیان ژنها، شناسایی جهش های سوماتیک و شناسایی پردازشهای متناوب ، تعیین پروفایل بیان small RNAها)
  • درسطح اپی‌ژنوم (تعیین جایگاههای هدف فاکتورهای رونویسی، پروفایل ژنومی اصلاحات مربوط به هیستونها، الگوهای متیلاسیون DNA)
  • درسطح متاژنوم (بررسی اثرات محیط و پاتوژن‌ها بر ژنوم انسان)
1 پاسخ
  1. Mahdi.hamedrahmat
    Mahdi.hamedrahmat گفته:

    سلام.وارادت.از تمام خدمات شما سپاسگذارم.بسیار مفید هستند..در صورت امکان بخش آموزش ایجاد بفرمائید.بخصوص آموزش بیوانغورماتیک.و.روش استفاده از بانکهای ژن و آموزش مهندسی ژن……ونمایندگی در مشهدمقدس..با سپاس کوچک شما حامد

    پاسخ دادن

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *