From Wikipedia, the free encyclopedia
DNK sekvencer je naučni instrument koji se koristi za automatizaciju procesa DNK sekvenciranja. Za dati uzorak DNK, DNK sekvencer koristi se za određivanje redoslijeda četiri baze: G (guanin), C (citozin), A (adenin) i T (timin). Ovo se zatim prijavljuje kao tekst string, koji se naziva čitanje. Neki DNK sekvenceri se također mogu smatrati optičkim instrumentima jer analiziraju svetlosne signale koji potiču od fluorohroma vezanih za nukleotide.
Prvi automatizirani DNK sekvencer, koji je izumio Lloyd M. Smith, predstavio je Applied Biosystems 1987.[1] Koristio je metod Sangerovsko sekvenciranje, tehnologiju koja je činila osnovu "prve generacije" DNK sekvencera [2][3] i omogućio završetak Projekta ljudskog genoma u 2001.[4] Ova prva generacija DNK sekvencera su u suštini automatizovani elektroforezni sistemi koji detektuju migraciju obeleženih DNK fragmenata. Stoga se ovi sekvenceri također mogu koristiti u genotipizaciji genetičkih markera, gdje je potrebno odrediti samo dužinu fragmenta DNK (npr. mikrosateliti, AFLP-ovi).
Projekt ljudskog genoma podstakao je razvoj jeftinijih, visokopropusnih i preciznijih platformi poznatih kao sekventori sljedeće generacije (NGS) za sekvenciranje ljudskog genoma. To uključuje 454, SOLiD i Illumina platforme za sekvenciranje DNK. Sljedeće generacije strojeva za sekvenciranje značajno su povećale stopu sekvenciranja DNK u usporedbi s prethodnim Sangerovim metodama. Uzorci DNK mogu se automatski pripremiti za samo 90 minuta,[5] dok se ljudski genom može sekvencirati na 15 puta pokrivenosti za nekoliko dana.[6]
Novija, treća generacija DNK sekvencera kao što su PacBio SMRT i Oxford Nanopore mjere dodavanje nukleotida jednoj molekuli DNK u realnom vremenu. Obe tehnologije nude mogućnost sekvenciranja dugih molekula, u poređenju sa tehnologijama za kratko čitanje kao što su Illumina SBS ili DNBSEQ kompanije MGI Tech.
Zbog ograničenja u tehnologiji DNK sekvencera, očitavanja mnogih od ovih tehnologija su kratka, u poređenju sa dužinom genoma; stoga čitanja moraju biti sastavljena u duže kontige.[7] Podaci također mogu sadržati greške, uzrokovane ograničenjima u tehnici sekvenciranja DNK ili greškama tokom PCR amplifikacija. Proizvođači DNK sekvencera koriste brojne različite metode da otkriju koje su baze DNK prisutne. Specifični protokoli koji se primjenjuju na različitim platformama za sekvenciranje imaju uticaj na konačne podatke koji se generiraju. Stoga, poređenje kvaliteta podataka i troškova u različitim tehnologijama može biti zastrašujući zadatak. Svaki proizvođač daje svoje vlastite načine informiranja o greškama u sekvenciranju i rezultatima. Međutim, greške i rezultati između različitih platformi ne mogu se uvijek direktno porediti. Budući da se ovi sistemi oslanjaju na različite pristupe sekvenciranju DNK, izbor najboljeg DNK sekvencera i metoda obično će ovisiti o ciljevima eksperimenta i dostupnom budžetu.[2]
Ponude u tehnologiji sekvenciranja DNK pokazuju dominantnog proizvođača: Illumina (Decembar 2019.), zatim PacBio, MGI i Oxford Nanopore.
| Sekvencer | Ion Torrent PGM [5][9][10] | 454 GS FLX | HiSeq 2000 [5] | SOLiDv4 | PacBio [5][11] | Sanger 3730xl | MGI DNBSEQ-G400[12] |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Proizvođač | Ion Torrent (Life Technologies) | 454 Life Sciences (Roche) | Illumina | Applied Biosystems (Life Technologies) | Pacific Biosciences | Applied Biosystems (Life Technologies) | MGI |
| Hemija sekvenciranja | Sekvenciranje ionskih poluprovodnika | Pirosekvenciranje | Sekvenca po sintezi zasnovana na polimerazi | Sekvenciranje zasnovano na ligaciji | Fosfovezani fluorescentni nukleotidi | Prestanak dideoksi lanca | Sekvenca po sintezi zasnovana na polimerazi |
| Pristup amplifikacije | Emulzija PCR | Emulzija PCR | Mostno pojačanje | Emulzija PCR | PCR | Generacija DNK nanoloptice (DNB). | |
| Izlaz podataka po probi | 100-200 Mb | 0,7 Gb | 600 Gb | 120 Gb | 0,5 – 1,0 Gb | 1,9~84 Kb | 1440 Gb / 1500-1800M čitanja |
| Preciznost | 99% | 99,9% | 99,9% | 99,94% | 88,0% (>99,9999% CCS ili HGAP) | 99,999% | 99,90% |
| Vrijeme po probi | 2 sata | 24 sata | 3–10 dana | 7–14 dana | 2–4 sata | 20 minuta - 3 sata | 3–5 dana |
| Dužina čitanja | 200-400 bp | 700 bp | 100x100 bp upareni kraj | 50x50 bp upareni kraj | 14.000 bp (N50) | 400-900 bp | 100/150/200 bp upareni kraj |
| Cijena po probi | US$350 | US$7,000 | US$6,000 (30x ljudski genom) | US$4,000 | 125–300 USD | 4 USD (jednokratno čitanje/reakcija) | N / A |
| Cijena po Mb | US$1.00 | US$10 | US$0,07 | US$0,13 | 0,13 USD - 0,60 USD | US$2400 | 0,007 $ |
| Cijena po instrumentu | US$80,000 | US$500,000 | US$690,000 | US$495,000 | US$695,000 | US$95,000 | N / A |
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
