science >> Wetenschap >  >> Biologie

Hoe werkt een automatische DNA-sequencer?

Wetenschappers hebben het vermogen om het DNA-molecuul te sequensen; met andere woorden, ze kunnen de volgorde van nucleotide basen in een bepaald molecuul bepalen. Het sequencen van het DNA-molecuul kan de eerste zijn van een aantal stappen die nodig zijn om uit te zoeken hoe de specifieke nucleotiden in een DNA-molecuul met elkaar interacteren en coderen voor verschillende kenmerken in een organisme. Het proces van het sequencen van DNA is nogal betrokken, maar automatische DNA-sequencers minimaliseren de menselijke betrokkenheid die nodig is, voor ten minste een deel van het proces.

Monstervoorbereiding

Om een ​​automatische DNA-sequencer te laten werken, het moet de vier nucleotide-basen detecteren die het DNA vormen: adenine, guanine, thymine en cytosine. Wetenschappers kopiëren een stukje DNA vaak en gebruiken restrictie-enzymen om het DNA in stukken van verschillende groottes te snijden. Vervolgens voegen ze een kleine hoeveelheid fluorescerend gelabelde base toe aan elke batch DNA. De base, die ofwel adenine, thymine, guanine of cytosine is, zal zich binden aan zijn basis complement op het einde van een streng. Zo zal adenine zich binden aan strengen die eindigen op thymine en zal guanine binden aan strengen die eindigen met cytosine.

Automatische DNA-sequencerconstructie

Een automatische DNA-sequencer is gebouwd zoals een DNA-sequencer die meer handarbeid. Specifiek is een automatische DNA-sequencer een tank, ongeveer 1 voet lang, met 96 gelputjes waarin DNA kan worden gegoten. In een automatische DNA-sequencer, net als in elke DNA-sequencer, wordt het DNA in de gelputjes boven in de tank geïnjecteerd en wordt een negatieve lading op dat uiteinde van de tank aangebracht. De negatieve lading zorgt voor een sterke impuls voor de DNA-strengen om verschillende afstanden af ​​te leggen, naar het einde van de tank.

Automatische injectie

Een automatische DNA-sequencer injecteert batches DNA, automatisch in de bovenkant van de gel. Als zodanig bespaart het onderzoekers enorm veel tijd en moeite. Nadat de batches zijn geïnjecteerd, brengt de sequencer automatisch een negatieve lading aan op het ene uiteinde van de tank, waardoor de strengen verschillende afstanden door de gel migreren. De verschillende afstanden weerspiegelen de verschillende groottes van DNA-strengen die door de gel gaan.

Detector

Veel automatische DNA-sequentiemachines zijn ingesteld om de fluorescerende kleurstof op de strengen DNA te detecteren die door de gel gaan . Door dit te doen, kunnen ze de nucleotiden identificeren die zich aan het uiteinde van de strengen bevinden en deze in de computer opnemen. Echter, sequencers presenteren op zijn best een verwarde versie van DNA-nucleotiden. Nadat u een automatische DNA-sequentiemachine hebt gebruikt, moet u een proces doorlopen dat 'afwerking' wordt genoemd, waarbij een combinatie van computers en onderzoekers de resultaten van de DNA-strengdetectie sorteert om de gegevens samen te voegen tot een uitgebreide beschrijving van een DNA-streng. Het is niet verrassend dat dit proces veel langer kan duren dan het daadwerkelijke proces van de volgordebepaling.