Obiettivi di Apprendimento
- Richiamo dideoxynucleotide sequenziamento
sequenziamento di Sanger, noto anche come catena di terminazione di sequenziamento, si riferisce a un metodo di sequenziamento del DNA sviluppato da Frederick Sanger nel 1977. Questo metodo si basa sull’amplificazione del frammento di DNA da sequenziare mediante DNA polimerasi e l’incorporazione di nucleotidi modificati – in particolare, dideossinucleotidi (ddNTPs).,
Il metodo classico di terminazione a catena richiede un modello di DNA a filamento singolo, un primer di DNA, una DNA polimerasi, desossinucleotidetrifosfati normali (DNTP) e nucleotidi modificati (dideoxyNTPs) che terminano l’allungamento del filamento di DNA. Questi nucleotidi terminanti a catena mancano di un gruppo 3 ‘ – OH richiesto per la formazione di un legame fosfodiestere tra due nucleotidi, causando la DNA polimerasi a cessare l’estensione del DNA quando viene incorporato un ddNTP. Il ddNTPs può essere radioattivamente o fluorescentemente etichettato per il rilevamento in macchine di sequenziamento automatizzate.,Il campione di DNA è diviso in quattro reazioni di sequenziamento separate, contenenti tutti e quattro i deossinucleotidi standard (dATP, dGTP, dCTP e dTTP) e la DNA polimerasi. Ad ogni reazione viene aggiunto solo uno dei quattro dideossinucleotidi (ddATP, ddGTP, ddCTP o ddTTP). A seguito di cicli di estensione del DNA del modello dal primer legato, i frammenti di DNA risultanti vengono denaturati a caldo e separati per dimensione utilizzando l’elettroforesi su gel. Questo viene spesso eseguito utilizzando un gel di poliacrilammide-urea denaturante con ciascuna delle quattro reazioni eseguite in una delle quattro corsie individuali (corsie A, T, G, C)., Le bande di DNA possono quindi essere visualizzate mediante autoradiografia o luce UV e la sequenza di DNA può essere letta direttamente dalla pellicola a raggi X o dall’immagine del gel.
Le variazioni tecniche del sequenziamento della terminazione a catena includono l’etichettatura con nucleotidi contenenti fosforo radioattivo per la radiomarcatura o l’utilizzo di un primer etichettato all’estremità 5′ con un colorante fluorescente. Il sequenziamento del dye-primer facilita la lettura in un sistema ottico per analisi e automazione più veloci ed economiche. Lo sviluppo successivo da parte di Leroy Hood e colleghi di ddNTPs e primer fluorescenti etichettati ha posto le basi per il sequenziamento automatico del DNA ad alto rendimento. I metodi di terminazione a catena hanno notevolmente semplificato il sequenziamento del DNA., Più recentemente, è stato sviluppato il sequenziamento del colorante-terminatore. Il sequenziamento del Dye-terminator utilizza l’etichettatura del terminatore a catena ddNTPs, che consente il sequenziamento in una singola reazione, piuttosto che in quattro reazioni come nel metodo etichettato-primer. In dye-terminator sequenziamento, ciascuno dei quattro terminatori catena dideoxynucleotide è etichettato con coloranti fluorescenti, ognuno dei quali emettono luce a diverse lunghezze d’onda.,
Gli strumenti automatici di sequenziamento del DNA (sequencer del DNA) possono sequenziare fino a 384 campioni di DNA in un singolo lotto (run) in un massimo di 24 esecuzioni al giorno., I sequencer del DNA eseguono l’elettroforesi capillare per la separazione delle dimensioni, il rilevamento e la registrazione della fluorescenza del colorante e l’uscita dei dati come cromatogrammi fluorescenti della traccia di picco. L’automazione ha portato al sequenziamento di interi genomi.
Punti chiave
- La mancanza del secondo gruppo deossi su un dNTP rendendolo ddNTP, interrompe l’incorporazione di ulteriori nucleotidi, questa terminazione crea lunghezze di DNA fermate ad ogni nucleotide, questo è centrale per identificare ulteriormente ogni nucleotide.,
- È possibile utilizzare diverse etichette, ddNTPS, dNTPs e primer possono essere etichettati con radioattività e fluorescenza.
- Utilizzando etichette fluorescenti, il sequenziamento dideoxy può essere automatizzato consentendo metodi ad alto throughput che sono stati utilizzati per sequenziare interi genomi.
Termini chiave
- cromatogramma: L’output visivo di un cromatografo. Di solito un display grafico o istogramma.
- dideossinucleotide: qualsiasi nucleotide formato da un desossinucleotide per perdita di un secondo gruppo idrossi dal gruppo desossiribosio
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