DNS-szekvenálás

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából

A DNS-szekvenálás olyan biokémiai módszer, amit a DNS oligonukleotid nukleotid bázisainak, tehát az adeninnek, guaninnak, citozinnek és a timinnek a sorrend-meghatározására használnak. A DNS szekvenciája határozza meg a sejtmagban, a plazmidokban, a mitokondriumban vagy a kloroplasztiszokban azt az örökletes genetikai információt, ami minden élő szervezet működésének alapprogramját adja.

A DNS-szekvencia meghatározása alapvető fontosságú az élő szervezetek működésének megértésében.

A restrikciós enzimek egy lehetséges alkalmazása az ún. restrikciós térképek készítése, ami (főleg régebben) arra jó, hogy DNS-ek „ujjlenyomatait” készítsük el, vagy kissé különböző DNS-szálakat hasonlíthassunk össze. A módszer a következő: a DNS preparátumot összekeverjük egy ilyen enzimmel. Ez hasít bizonyos helyeken, a hosszú szálakból rövidebbek lesznek. Ezután másik enzimet keverünk hozzá, ami más helyeken fog hasítani. Az eljárást lehet még folytatni több enzimmel is. Végül a keletkezett fragmenteket gélelektroforézis útján szétválogatjuk méret szerint. A kapott mintázat jellemző lesz az adott génre vagy DNS-szakaszra. A módszer a gél típusától függően 100-20 000 bázispár hosszú fragmentek szétválogatását teszi lehetővé.

Ha azt akarjuk megvizsgálni, hogy egy bizonyos szekvencia előfordul-e egy DNS-molekulában, akkor a fenti módszer után még denaturálni kell a fragmenteket, hogy egyszálú láncokat kapjunk, majd a keresett szekvencia komplementerével összekeverni. Ez a lánc azzal a lánccal fog hibridizálni, amelyik a párja, és ha izotóppal volt jelölve (pl. 32-es foszforral), akkor meg lehet találni, hogy az ilyen szekvenciájú fragmentek a gélnek mely pontján gyűlnek össze (Southern Blotting). Ha az összes vonal szekvenciáját sikerül meghatározni, akkor a restrikciós enzimek ismeretében meg lehet határozni az eredeti molekula szekvenciáját.

A szekvenálásra egy másik lehetőség, hogy keressünk olyan kémiai reakciókat, amelyek a DNS-láncokat csak az egyik fajta nukleotidnál hasítják. Ha pontosan ugyanolyan láncaink vannak (ez restrikciós endonukleázokkal elérhető), és úgy állítjuk be a körülményeket, hogy minden lánc csak egyszer hasadjon, és a láncok egyik egyik vége jelölve van, akkor meg lehet csinálni a következőt: a DNS preparátumot négy részre osztjuk, és mindegyiken elvégezzük a különböző nukleotidspecifikus reakciókat. Kedvező esetben így mindenfajta hosszúságú fragment létrejön. Ezután elektroforézissel szétválogatjuk őket, a csíkok helyéből egyszerűen leolvasható, hogy melyik helyen milyen bázis volt.