DNK sekvenslash nima

Sekvensiyalash — biopolimerlar (oqsillar va nuklein kislotalar — DNK va RNK) tarkibidagi aminokislotalar yoki nukleotidlar ketma-ketligini aniqlash (lot. sequentum — ketma-ketlik). Sekvensiyalash natijasida chiziqsimon makromolekulaning birlamchi tuzilishi monomerlarning ketma-ketligi ko‘rinishida matn orqali rasmiy tavsiflanadi. Sekvensiyalanadigan DNK qismlarining uzunligi odatda 100 juft nukleotiddan, Senger usulida sekvensiyalashda esa 1000 juft nukleotiddan oshmaydi. Bir-birini qoplaydigan DNK qismlarini sekvensiyalash natijasida gen qismlari, butun genlar, jami mRNK yoki organizmlarning to‘liq genomlari ketma-ketliklari olinadi.

Sekvensiyalashda Edman, Senger va boshqa usullardan foydalaniladi; hozirgi vaqtda genlarni sekvensiyalash uchun odatda Senger usuli didezoksinukleozidtrifosfatlar (ddNTP) bilan qo‘llanadi. Odatda, sekvensiyalash boshlanishidan oldin amplifikatsiya yordamida ketma-ketligi aniqlanishi kerak bo‘lgan DNK qismi PZR orqali ko‘paytiriladi. To‘liq genomni sekvensiyalash odatda yangi avlod sekvensiyalash texnologiyalari yordamida amalga oshiriladi.

Senger usulida sekvensiyalash

Radioaktiv izotop bilan belgilangan polimeraza reaksiyasi mahsulotlarini o‘z ichiga olgan gel bo‘lagi. Radioavtograf

Didezoksinukleotid usuli yoki «zanjirni uzish» usuli F. Senger tomonidan 1977-yilda ishlab chiqilgan va hozir ham DNKning nukleotidlar ketma-ketligini aniqlashda keng qo‘llanadi. Senger usulida sekvensiyalashda sintetik oligonukleotid 17—20 bo‘g‘indan iborat bo‘lib, sekvensiyalanayotgan DNK qismi zanjirlaridan birining muayyan sohasi bilan gibridlanadi. Ushbu oligonukleotid praymer vazifasini bajaradi va matritsaga komplementar zanjir sintezini boshlash uchun 3'-gidroksil guruhini taʼminlaydi.

Praymerli eritma to‘rtta probirkaga taqsimlanadi, ularning har birida to‘rtta dezoksinukleotid — dATP, dCTP, dGTP va dTTP (ulardan biri radioaktiv izotop bilan belgilangan) va to‘rtta 2',3'-didezoksinukleotiddan biri (ddATP, ddTTP, ddGTP yoki ddCTP) bo‘ladi. Didezoksinukleotid o‘sayotgan zanjirlar aralashmasining barcha mos pozitsiyalariga qo‘shilishi mumkin va u qo‘shilgach, zanjirning uzayishi darhol to‘xtaydi.

Natijada to‘rtta probirkaning har birida DNK-polimeraza ishtirokida uzunligi turlicha bo‘lgan, praymer ketma-ketligini o‘z ichiga oluvchi noyob oligonukleotidlar to‘plami hosil bo‘ladi. Keyin zanjirlarni ajratish uchun probirkalarga formamid qo‘shiladi va poliakrilamid geldagi elektroforez to‘rtta yo‘lakda o‘tkaziladi. So‘ng radioavtografiya bajariladi. Bu sekvensiyalanayotgan DNK qismining nukleotidlar ketma-ketligini «o‘qish» imkonini beradi.

Usulning zamonaviyroq turida didezoksinukleotidlar to‘rt xil fluoressent bo‘yoq bilan belgilanadi va PZR bitta probirkada o‘tkaziladi. Keyin poliakrilamid geldagi elektroforez davomida lazer nuri gelning muayyan joyida bo‘yoqlarning fluoressensiyasini qo‘zg‘atadi va detektor ayni vaqtda gel bo‘ylab qaysi nukleotid harakatlanayotganini aniqlaydi. Zamonaviy uskunalar DNKni sekvensiyalash uchun kapillyar elektroforezdan foydalanadi.

Yuqori unumdorlikdagi sekvensiyalash

Adabiyotlar

  • Glik B., Pasternak J. Molekulyar biotexnologiya. Tamoyillar va qo‘llanilishi. — Moskva: Mir, 2002. — 589 b. — ISBN 5030033289.

Havolalar