Іонне напівпровідникове секвенування

Іонне напівпровідникове секвенування (ІНПС) — це метод секвенування ДНК, що базується на виявленні іонів водню, які виділяються під час синтезу ДНК. Це метод "секвенування під час синтезу", коли до матричної послідовності ДНК синтезується комплементарний ланцюг.

Принцип роботи ІНПС

Метод ІНПС використовує напівпровідниковий чип, на поверхні якого розміщені мільйони крихітних сенсорів. Кожен сенсор містить невелику заглибину, яка вміщує дві копії матричної молекули ДНК.

Коли додається суміш нуклеотидів та ферменту ДНК-полімерази, ДНК-полімераза починає синтезувати комплементарний ланцюг на матричній послідовності. Коли новий нуклеотид додається до зростаючого ланцюга, виділяється іон водню. Цей іон водню виявляється відповідним сенсором, що генерує електричний сигнал.

Таким чином, послідовність ДНК визначається шляхом детектування цих іонів водню. Конкретний нуклеотид, доданий на кожному кроці, ідентифікується за патерном електричних сигналів, що випускаються сенсорами.

Переваги ІНПС

• Швидкість: ІНПС є високошвидкісним методом секвенування, що дозволяє генерувати великі обсяги даних за короткий проміжок часу.
• Висока точність: ІНПС забезпечує високу точність секвенування, що робить його придатним для широкого спектру застосувань.
• Відносно низька вартість: ІНПС є відносно недорогим методом секвенування порівняно з іншими платформами секвенування.
• Простота у використанні: Процес ІНПС відносно простий і може бути автоматизований, що робить його зручним у використанні.

Застосування ІНПС

ІНПС використовується у широкому спектрі досліджень, включаючи:

• Геноміка: Визначення послідовностей ДНК організмів для вивчення генетичних варіацій та хвороб.
• Транскриптомне профілювання: Аналіз послідовностей РНК для вивчення експресії генів та регуляторних механізмів.
• Епігенетика: Вивчення епігенетичних модифікацій, які впливають на експресію генів.
• Мікробна ідентифікація: Ідентифікація мікроорганізмів на основі їх унікальних послідовностей ДНК.
• Персоналізована медицина: Розробка індивідуальних планів лікування на основі генетичного профілю пацієнта.

ІНПС — це потужна технологія секвенування ДНК, яка забезпечує швидке, точне і відносно недороге отримання даних секвенування. Її універсальність і простота використання роблять її цінним інструментом для широкого спектру дослідницьких та клінічних застосувань.

Часті питання

• Які обмеження ІНПС?
  Обмеження ІНПС включають відносно коротку довжину прочитаних послідовностей та можливі помилки вставки.
• Які інші методи секвенування існують?
  Інші методи секвенування включають секвенування Сангера, секвенування на основі ідентифікації однонуклеотидних поліморфізмів (SNP) та секвенування Illumina MiSeq.
• У чому різниця між секвенуванням на основі синтезу та секвенування на основі лігування?
  Секвенування на основі синтезу зчитує послідовність ДНК шляхом додавання нуклеотидів до растущего ланцюга, а секвенування на основі лігування зчитує послідовність шляхом лігування заздалегідь синтезованих олигонуклеотидів.
• Які переваги використання ІНПС у дослідженнях раку?
  ІНПС може бути використано для виявлення мутацій, злиття генів та інших генетичних відхилень, що відіграють роль у розвитку раку.
• Чи використовується ІНПС у клінічних тестах?
  Так, ІНПС використовується у клінічних тестах для діагностики спадкових захворювань, виявлення генетичних мутацій, пов'язаних з раком, та персоналізації лікування пацієнтів.

Залишити коментар

Опубліковано Максим на 25 04 2024. Поданий під Вікі. Ви можете слідкувати за будь-якими відповідями через RSS 2.0. Ви можете подивитись до кінця і залишити відповідь.