معلومة

تسلسل خيطين من الحمض النووي

تسلسل خيطين من الحمض النووي


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

خلفيتي ليست علم الوراثة. 2- لست مهتمًا بمعرفة كيفية إجراء تسلسل الحمض النووي أو التنميط الجيني. 3. أنا مهتم فقط بطبيعة النتائج كما هو موضح هنا.

نأتي الآن إلى السؤال: البشر لديهم مجموعتان من الكروموسوم في كل خلية. إذا قلت تسلسل الكروموسوم 1 ، ماذا يعني ذلك في الواقع؟ أي من الكروموسومين يتم تسلسله؟ من التنميط الجيني هل تتم مقارنة بين اثنين + اثنين = أربعة كروموسوم 1؟ أم أن تعهدي بالكامل معيب؟


أنا مهتم فقط بطبيعة النتائج كما هو موضح هنا.

من خلال محاذاة هذا التسلسل مع جميع النيوكليوتيدات لجميع الكائنات الحية ، فإننا ندرك أن التسلسل (القصير) المحدد يحدث في كائنات مختلفة إلى جانب البشر. لذلك قد يأتي من نوع به كروموسوم واحد فقط انظر NCBI Blast!

من أجل المثال ، دعنا نفترض أن الأنواع لديها مثيلات متعددة من كل كروموسوم (على سبيل المثال ، واحدة من الأم البشرية ، وواحدة من الأب البشري) ، وننظر إلى "النتائج كما هو موضح هنا". نظرًا لعدم ورود تفاصيل عن البروتوكول ، فلنفترض أيضًا السيناريو الأكثر شيوعًا - ألا وهو عدم وجود تمييز تجريبي أو فصل للحالات الفردية للكروموسومات.

بالنظر إلى النتائج ، سوف ندرك أن هذا ليس "تسلسل الجيل القادم" ، بل تسلسل سانجر.

الآن ننظر إلى المخطط المقدم مرة أخرى (ملاحظة: هذه ليست بيانات تجريبية حقيقية): من الواضح أن النطاقات الموجودة على الجانب الأيسر تحدث فقط لحرف / قاعدة واحدة ، وفي موضع معين من التسلسل ، هناك قمة واحدة واضحة جدًا على الجانب الأيمن (على عكس الاحتمال ، وجود قمم متعددة تتوافق مع قواعد مختلفة).

علينا أن نستنتج ذلك كل مثيل للكروموسوم له تسلسل متطابق تمامًا. وبالتالي فإننا نستنتج أنه لن يكون من المهم التمييز بين الحالات الفردية.

لكن انتظر - ألا تختلف كروموسومات الأم عن الأب؟ على الإطلاق ، فإن المثال المعطى ينظر فقط إلى 25 قاعدة بدلاً من الكروموسوم الكامل - ومن الممكن تمامًا أن يكونوا متطابقين تمامًا. (ملاحظة: هناك تقنيات تجريبية مختلفة لاختيار مناطق معينة فقط من DNA أو RNA لتحليلها).


أود أن أقول إن فهمك هنا ليس بالضرورة معيبًا - بدلاً من ذلك ، هناك خدعة صغيرة يتم لعبها عليك.

يوضح الشكل النتائج النموذجية لتسلسل سانجر. يتطلب هذا النوع من التسلسل دائمًا ما يسمى التمهيدي ، وهو تسلسل قصير من حوالي 20 قاعدة معروفة. سيتم ترتيب الكود الذي يتبع تلك القواعد العشرين. باستخدام هذه التقنية وحدها ، لا يمكنك عمليًا إجراء تسلسل لكروموسوم كامل - وعادة ما يكون جيدًا فقط لحوالي 700-1200 قاعدة بعد التمهيدي.

النطاقات في الرسم على اليسار والقمم على الجانب الأيمن تتوافق مع القاعدة في الموضع "primer + n" (n هو عدد النطاقات / القمم التي تبدأ بالعد في أسفل الرسم).

الآن ضع في اعتبارك أنه من الناحية العملية ، يتم تنفيذ هذه التقنية على عينة سائلة تحتوي بالطبع على عدد كبير من جزيئات الحمض النووي. في سيناريو مثالي ، كل جزيء متطابق. في هذه الحالة ، يكون التسلسل الموجود خلف قواعد التمهيدي العشرين متطابقًا وستحصل على نطاقات أو قمم واضحة كما هو موضح في الرسم.

عندما تأخذ عينة من كائن حي مثل الإنسان ، سيكون هناك مجموعة متنوعة من جزيئات الحمض النووي في المزيج.

ما يحصل على التسلسل؟ بسيط ، كل ما يوجد خلف البرايمر الذي تستخدمه للتسلسل. إذا كان للجزيئات المختلفة تسلسلات مختلفة هناك ، فستكون النتيجة نطاقات في أعمدة مختلفة في نفس الموضع على الجل (الجانب الأيسر من الرسم) أو قمتين مختلفتين في نفس الموقع في الكروماتوغرافيا (الجانب الأيمن من الرسم) .

مثال: التنميط الجيني

نحن نعتبر الجين XYZ. هناك نوعان مختلفان من هذا الجين في البشر ، والفرق الوحيد بينهما هو في الموضع 167 من الجين ، حيث يحتوي أحدهما على A والآخر هو G. بفضل مشروع الجينوم البشري ، أعرف التسلسل الكامل للجين XYZ ، لذلك صممت التمهيدي الخاص بي ليشمل المواضع 50-70 من XYZ. لذلك ، يجب أن تنتج نتيجة التسلسل الخاصة بي جين XYZ ، بدءًا من مكان ما حول الموضع 100 (حتى تفاعلات التسلسل الأعلى جودة تفوت بعض القواعد بعد التمهيدي). إذا أخذت عينة من إنسان لديه نفس متغير XYZ على كلا الكروموسومات الشقيقة ، فسأحصل فقط على نتيجة تسلسل واحدة - إما مع A أو G في الموضع ~ 67 من التسلسل الخاص بي. إذا كانت عينتي مأخوذة من إنسان لديه متغير واحد على كروموسوم وآخر على الآخر ، فسيكون تسلسلي غامضًا في الموضع ~ 67 ، وعند الفحص الدقيق ، قمت بتسلسل متغيرين من هذه العينة: أحدهما به A والآخر بحرف G في هذا الوضع الغامض. بهذه الطريقة يمكنني تحديد التركيب الجيني للإنسان لهذا الجين: XYZ متماثل اللواقحأ / أ، XYZب / ب أو XYZ متغاير الزيجوتأ / ب.

ملاحظة: لا تدع طبيعة الحمض النووي المزدوجة تقطعت بهم السبل تربك تفكيرك هنا ، فالتسلسل سانجر دائمًا ما يسلسل خيطًا واحدًا فقط (الذي صممت التمهيدي من أجله)! إذن ، كروموسومان شقيقان = خيطان مزدوجان = أربعة خيوط مفردة ، سيتم ترتيب اثنين منها لأن الاثنين الآخرين يحتويان على التسلسلات التكميلية.

PPS: الطريقة التي يعمل بها هذا يمكن أن تسبب مشاكل كبيرة إذا لم يتم تصميم التمهيدي بشكل صحيح. مع وجود 20 قاعدة ، من الممكن أن تظهر نفس القواعد العشرين في مكان آخر من الجينوم ، وفجأة لا تختلف التسلسلات التي تتبع التمهيدي في موضع واحد أو موقعين فقط ، ولكن في كل مكان.


هذه صورة لتسلسل سانجر. إذا تم إجراء هذا التسلسل في منطقة كان فيها كائن ثنائي الصبغة متغاير الزيجوت من أجل SNP بسيط ، فسيكون لملف التتبع بدلاً من وجود قمم نظيفة واحدة ، عند نقطة SNP قمتين نصف الحجم من لونين للحرفين موجود في هذا الموقع. إذا كان الاختلاف بين الأليلين أكثر من تعدد أشكال نيوكليوتيد واحد ، فقد يبدو ملف التتبع مختلفًا تمامًا.

إذا قلت تسلسل الكروموسوم 1 ، ماذا يعني ذلك في الواقع؟

لا يكتفي الناس في كثير من الأحيان فقط بتسلسل كروموسوم كامل مثل هذا ، ولن يقوم أحد بذلك تقريبًا باستخدام تقنية Sanger بعد الآن. ولكن إذا كنت تقوم بتسلسل كائن ثنائي الصبغيات غير فطري ، فستتوقع عند نقاط تغاير الزيجوت الحصول على مزيج من الإشارات.

من التنميط الجيني هل تتم مقارنة بين اثنين + اثنين = أربعة كروموسوم 1؟

تحتوي الكائنات ثنائية الصبغة على نسختين من كروموسوم معين ، وليس 4. لكل كروموسوم خيطين ، ولكن المعلومات الموجودة على الخيوط التكميلية متطابقة.


تحديث


قبل البدء في التسلسل ، يجب أن تفكر في أنك لا تقوم بترتيب كروموسوم واحد من خلية واحدة. أنت تقوم بترتيب عينة من الحمض النووي تتوافق مع مجموعة من الخلايا تحتوي على جميع الكروموسومات. لا أعلم عن إجراء لاستهداف كروموسوم واحد ، الإجراءات المستهدفة لمناطق معينة على الجينات المحيطة بالجينوم موجودة.

أم أن تعهدي بالكامل معيب؟

نعم أقول تفتقر لا عيب.

هكذا قال،

إذا قلت تسلسل الكروموسوم 1 ، ماذا يعني ذلك في الواقع؟

هذا يعني افتراضيًا أنك تقوم بتسلسل الحمض النووي من الكروموسوم 1 المطابق لمجموعة من الخلايا. بمعنى أنك تسترجع تسلسل الكروموسوم 1 لاستخدامه في التحليل النهائي عن طريق بلمرة تسلسل الحمض النووي التكميلي الخاص به من خلال الاستفادة من إجراء تكرار الحمض النووي.

أي من الكروموسومين يتم تسلسله؟

لا توجد طريقة للتمييز بين اثنين من الكروموسومات في تجارب التسلسل السائدة. ليس لدى الخلية فكرة عن أي من الكروموسوم هو أي من الكروموسوم ولا أنت كذلك ، لذلك يتم ترتيب كلا الكروموسومين في نفس الوقت. من فضلك لاحظ ، قلت لا توجد طريقة للتمييز بين اثنين من الكروموسومات في تجارب التسلسل السائدة

هل تتم المقارنة بين اثنين + اثنين = أربعة كروموسوم 1؟

هذا من جزئين. ماذا تقصد بأربعة؟ إذا كنت تشير إلى أن للكروموسوم 1 خيطين وهذا يساوي 4 ثم لا ، فإن الخيطين معًا يصنعان كروموسومًا واحدًا. تحتوي خليتك على 2n أو اثنين من الكروموسوم 1. إذا كنت تقوم بترتيب مجموعة من الخلايا (دعنا نقول 1000) ، فلديك ألفي كروموسوم 1 يتم تسلسلها جميعها موجودة في أزواج عبر 1000 خلية.

هل المقارنات تجري؟

في التجارب السائدة لا نقارن. ومع ذلك ، توجد طرق للتمييز بين الكروموسوم 1. أقدم ما يمكن أن أجده هو مقال بقلم إم ناغانو عن التسلسل المحدد للأليل. في هذه الحالة ، نظرًا لأن والديك يساهمان بشكل متساوٍ في الحمض النووي الخاص بك ، فإن كل منهما يحمل بعض الطفرات الخاصة بحمضهما النووي. باستخدام هذه الميزة يمكننا التفريق بين كروموسوم الأب والأم 1.

هناك أيضًا تسلسل خلية واحدة ، في هذه الحالة سوف تقوم بتسلسل اثنين من الكروموسوم 1 من خلية واحدة ، من الناحية النظرية يمكنك أيضًا إجراء تسلسل محدد للأليل على خلية واحدة مما يسمح لك بالتمييز بين الكروموسوم 1 الموجود في الخلية.

أخيرًا ، لا توجد طريقة للتمييز بين الخيطين ، بعد التسلسل عند محاذاة بياناتك مرة أخرى إلى الجينوم المرجعي ، ستتعرف على تقطّع البيانات.

جواب السؤال القديم


في الوقت الحاضر ، يعد تسلسل الكلمات مرادفًا للتسلسل عالي الإنتاجية ، وتتعلق المقالة التي ربطتها في التعليق أيضًا بتقنيات التسلسل عالي الإنتاجية (لقد حصلت على هذا من لمحة خاطفة).

أثناء تسلسل الحمض النووي ، أي من الخيطين يتم تسلسلهما؟

كلاهما يحصل على التسلسل.

في أي ترتيب يتم تقديم النتائج

عشوائي

أثناء التسلسل كيف يتم ترتيب هذين الخيطين؟

إذا كان التسلسل أحادي النهاية ، فإننا لا نعرف أي الخيط تم تسلسله أولاً. (هناك طرق ، ولكن من أجل البساطة دعونا لا نذهب إلى هناك)

إذا كان تسلسل نهاية مقترنًا ، فإن قراءة واحدة تنشأ من خيط الإحساس بينما تنشأ القراءة الأخرى من الشريط المعاكس.

يمكنك مشاهدة فيديو يوتيوب هنا لمعرفة الفرق

هل هذه نتيجة خصلة واحدة يتم تقديمها أولاً متبوعة بالآخر أم أن واحدًا فقط من الخيطين يتم تسلسلهما؟

تم الإبلاغ عن كلاهما.

السؤال الذي طرحته واسع جدًا ، يمكنني متابعة حفنة من صفحات A4 وما زلت لم أكمل. بالنسبة إلى سؤالك الأول ، قلت إن كلاهما يتسلسل ، لأنه ليس لدينا طريقة لمعرفة التسلسل أثناء التسلسل الذي يتم تسلسله (هناك تقنيات التسلسل التي تقطعت بهم السبل ، ولكن يجب عليك استيعاب ما هو مذكور / مرتبط هنا أولاً وبعد ذلك مع المزيد يعود البحث بسؤال عن التسلسل الذي تقطعت بهم السبل).

بعد التسلسل تحصل على نتيجتك بترتيب عشوائي ، لأن ما تحصل عليه ليس نتيجة في الحقيقة ولكن المزيد من ملفات البيانات الأولية التي تسمى ملفات FASTQ. اقرأ عن FASTQ قليلاً. بعد التسلسل ، لا تحصل حقًا على FASTQ ولكنك تحصل على BCL أو ملف استدعاء أساسي ، والذي يجب تحويله إلى FASTQ. يجب بعد ذلك إما تصفية هذه FASTQ أو عدم استنادها إلى الجودة ثم مواءمتها مع جينوم مرجعي. هذا هو المكان الذي تتعرف فيه على القراءة التي جاءت من أي خصلة.

يجب أن تقرأ المزيد عن التسلسل أحادي الطرف وتسلسل النهاية المقترنة لفهم كيفية تسلسل الحمض النووي بشكل أفضل. تحقق أيضا من هذا الفيديو. هذه هي أبسط نسخة يمكن أن أجدها. يجب أن يجعلك ذلك فضوليًا دون قصفك بالكثير من المعلومات.

أخيرًا ، في تسلسل نهاية واحدة ، ليس لديك طريقة لمعرفة ما إذا كانت الخيط الذي تم تسلسله بدون محاذاة ، ولكن في النهاية المزدوجة (حيث يتم تسلسل جزء من الحمض النووي من كلا الطرفين ، مما ينتج عنه قراءتان متزاوجتان) بشكل عام ، يتماشى رفيق واحد مع المعنى حبلا بينما الآخر يحاذي حبلا مضاد المعنى.


شاهد الفيديو: شرح تقنية فكرة تحديد تسلسل القواعد على شريط DNA (شهر نوفمبر 2022).