Language
Country/Area
No result found
ك تشفير تسلسل الجينات: كيف تعمل تقنية NGS على توليد مليارات التسلسلات في عملية واحدة
يشير التسلسل الموازي الضخم، أو التسلسل من الجيل التالي (NGS)، إلى مجموعة متنوعة من تقنيات تسلسل الحمض النووي عالية الإنتاجية التي تستخدم مفهوم المعالجة المتوازية واسعة النطاق لتحليل تسلسل الحمض النووي.
تنقسم عملية تشغيل تقنية NGS بشكل أساسي إلى عدة خطوات: أولاً، يتم تحويل شظايا الحمض النووي من مصادر مختلفة إلى مكتبات تسلسل من خلال طريقة تفاعل البوليميراز المتسلسل؛ ثم يتم تحديد التسلسل عن طريق التوليف، وهو ما يختلف اختلافًا جوهريًا عن التسلسل التقليدي. طريقة الإنهاء. الفرق. في أنظمة NGS، يتم فصل قوالب DBA مكانيًا في خلية التدفق وتسلسلها في نفس الوقت بالتوازي. يتيح هذا الهيكل إنشاء مئات إلى آلاف الجيجابايت من التسلسل في تشغيل واحد.
لا تعمل هذه التقنية على تقليل تكلفة تسلسل كل جينوم بشكل كبير فحسب، بل إنها تعمل أيضًا على تغيير نهج تسلسل الجينوم في العلوم الطبية الحيوية.مع التطور السريع لتكنولوجيا التسلسل من الجيل التالي، ظهرت مجموعة متنوعة من المنصات المختلفة في السوق، ولكل منها مواصفاتها التقنية وتطبيقاتها الفريدة. نظرًا للتغيرات السريعة في منصات NGS، يتم تعديل أوقات تشغيل هذه التقنيات والإنتاج لكل تشغيل باستمرار.
من حيث إعداد القالب، يمكن إجراء NGS من خلال طريقتين: الأولى هي قالب جزيء DNA المفرد المضخم، والأخرى هي الاستخدام المباشر لقالب جزيء DNA المفرد. ومن بينها، تعد تقنية تفاعل البوليميراز المتسلسل باستخدام اللاتكس (emPCR) وتضخيم الدائرة الدوارة أكثر طرق تضخيم القالب شيوعًا.
في تفاعل البوليميراز المتسلسل باستخدام مادة اللاتكس، يتم تحضير مكتبة الحمض النووي أولاً عن طريق تجزئة الحمض النووي الجينومي عشوائيًا لتوليد شظايا الحمض النووي أحادية السلسلة، والتي يتم بعد ذلك ربطها بحبيبات دقيقة باستخدام محولات أو موصلات للتضخيم.
مع تقدم التكنولوجيا، بدأت العديد من منصات NGS في استخدام تقنية تضخيم الدائرة المتدحرجة الشبكية، والتي تحقق وتلتقط تضخيم جزيئات الحمض النووي الفردية على نقاط الشبكة التي تكون أصغر من الحمض النووي. هذه التكنولوجيا ليست آمنة فحسب، بل إنها تعمل أيضًا على تحسين دقة التسلسل.
من حيث طرق التسلسل، تستخدم أنظمة NGS بشكل عام تسلسل التوليف، وتسلسل الضوء البؤري، وكيمياء الإنهاء العكسي، ولكل منها خصائصها الخاصة. تحصل بعض الطرق، مثل طريقة التخليق، على معلومات التسلسل عن طريق الكشف عن الإضافات النوكليوتيدية بواسطة بوليميراز الحمض النووي أثناء تخليق الحمض النووي.
بالنسبة للباحثين الذين يسعون إلى الحصول على دقة أعلى، فإن تقنية التسلسل في الوقت الحقيقي من شركة Pacific Biosciences هي بلا شك ابتكار يستحق الاهتمام. يمكن لهذه التقنية تحقيق دقة عالية للغاية من خلال تصوير التضمين المستمر للنيوكليوتيدات المصبوغة أثناء تخليق الحمض النووي.تتيح هذه التقنية تتبع تسلسل عدد كبير من العينات في نفس الوقت، مما يزيد بشكل كبير من كمية البيانات التي يمكننا الحصول عليها.
تكمن القوة الدافعة الأساسية لتكنولوجيا NGS في قابليتها للتوسع وخصائصها عالية الإنتاجية، مما يجعل سيناريوهات تطبيقها في علم الآثار والتشخيص الطبي والعلوم البيولوجية الأخرى أكثر شمولاً. ومع ذلك، ومع استمرار تطور التكنولوجيا، هل تستطيع هذه التكنولوجيا حقا تحقيق إمكانيات تسلسل غير محدودة؟
