أبعاد خفية في مسلسل الحمض النووي

مُسلسِل الحمض النووي هو أداة علمية تُستخدم لأتمتة عملية تسلسل الحمض النووي، فعند أخذ عينة من الحمض النووي يعمل مسلسل الحمض النووي لتحديد ترتيب القواعد النووية الأربعة: الغوانين، السيتوزين، الأدينين والثايمين، ثم يُعبر عن هذه القراءة بسلسلة نصية مكتوبة، يمكن كذلك اعتبار بعض متواليات الحمض النووي أدوات بصرية لأنها تحلل الإشارات الضوئية الناشئة عن الفلوروكرومات المرتبطة بالنيوكليوتيدات التي تدخل في تركيبها.

قدم ليود سميث أول مسلسل آلي للحمض النووي الآلي في عام 1987. استُخدمت طريقة سانغر لعملية التسلسل، وهي تقنية شكلت أساس الجيل الأول من مسلسلات الحمض النووي، وساهمت في إكمال مشروع الجينوم البشري في عام 2001. يعتبر الجيل الأول من أجهزة تسلسل الحمض النووي أنظمة فصل كهربائي آلية تكشف عن هجرة أجزاء الحمض النووي الموسومة، ولذلك يمكن استخدامها في التنميط الجيني للواسمات الجينية عندما يلزم تحديد طول جزء أو أجزاء الحمض النووي فقط.

حفز مشروع الجينوم البشري تطوير تقنيات أرخص وأكثر إنتاجية ودقة تُعرف باسم مسلسلات الجيل التالي للجينوم البشري. زادت مسلسلات الجيل التالي من معدل تسلسل الحمض النووي بشكل كبير، مقارنة بطريقة سانغر القديمة، إذ يمكن تحضير عينات الحمض النووي تلقائيًا في أقل من 90 دقيقة، ويمكن ترتيب تسلسل الجينوم البشري في غضون أيام فقط. ظهرت حديثًا مسلسلات الحمض النووي من الجيل الثالث مثل سمارت وأكسفورد نانوبور، ويمكن لهذه المسلسلات قياس إضافة النيوكليوتيدات إلى جزيئات الحمض النووي في نفس الوقت.

توجد العديد من القيود التي تحد من إمكانيات مسلسلات الحمض النووي، وهذا ما يجعل القراءات التي تقوم بها قصيرة مقارنة بطول الجينوم، ولذلك يجب تجميع هذه القراءات معًا. قد تحتوي البيانات أيضًا على أخطاء ناجمة عن القيود في تقنية تسلسل الحمض النووي أو بسبب أخطاء أثناء تضخيم تفاعل البوليميراز المتسلسل. يستخدم مصنعو مسلسل الحمض النووي عددًا من الطرق المختلفة لاكتشاف قواعد الحمض النووي الموجودة، ويكون للبروتوكولات المطبقة في منصات التسلسل المختلفة تأثير في البيانات النهائية التي أنشأت، ولذلك تكون مقارنة جودة البيانات والتكلفة عبر التقنيات المختلفة مهمة صعبة للغاية. يوفر كل مُصنع طرقه الخاصة للإبلاغ عن أخطاء التسلسل والنتائج النهائية، ومع ذلك لا يمكن دائمًا مقارنة الأخطاء والنتائج بين الأنظمة الأساسية المختلفة بشكل مباشر، نظرًا لأن هذه الأنظمة تعتمد على أساليب مختلفة لتسلسل الحمض النووي، ولذلك يعتمد اختيار أفضل مسلسل للحمض النووي على الأهداف المتوقعة للتجربة والنتائج المتاحة.

قراءة المقال الكامل على ويكيبيديا ←