Language
Country/Area
No result found
Pesona pengurutan berthroughput tinggi: Bagaimana penanda RAD mengubah aturan main dalam genetika?
Dengan pesatnya perkembangan genomik, berbagai perangkat dan teknologi baru untuk penelitian genetik terus diperkenalkan, dan munculnya penanda DNA terkait situs restriksi (RAD) tidak diragukan lagi telah membawa perubahan revolusioner di bidang ini. Jenis penanda genetik baru ini tidak hanya dapat memfasilitasi pemetaan asosiasi, pemetaan QTL, genetika populasi, dan penelitian lainnya, tetapi juga menunjukkan potensi yang kuat dalam genetika ekologi dan genetika evolusi.
Keunggulan penanda RAD terletak pada kemampuannya untuk memindai polimorfisme dalam genom dengan cepat dan efisien, sehingga menyediakan cara yang belum pernah ada sebelumnya untuk penelitian genetik.
Saat melakukan pelabelan RAD, proses intinya adalah mengisolasi tag RAD, yang merupakan urutan DNA di dekat setiap situs restriksi spesifik dari enzim restriksi dalam genom. Keuntungan dari pendekatan ini adalah para peneliti dapat mengidentifikasi dan membuat genotipe dengan lebih akurat, terutama polimorfisme nukleotida tunggal (SNP). Meskipun munculnya teknologi sekuensing berthroughput tinggi telah membawa tantangan baru, teknologi ini juga telah menjadikan penerapan penanda RAD sebagai opsi yang memungkinkan dan hemat biaya.
Proses pemisahan tag RAD
Isolasi tag RAD memerlukan pencernaan DNA dengan enzim restriksi tertentu, diikuti oleh ligasi adaptor berlabel biotin ke hang. Proses ini secara acak memotong DNA menjadi fragmen yang lebih kecil dari jarak antara situs restriksi, dan kemudian menggunakan manik streptomisin untuk mengisolasi fragmen yang mengandung biotin. Operasi semacam itu awalnya disiapkan untuk analisis mikroarray, tetapi dengan kemajuan teknologi, sekuensing berthroughput tinggi sekarang umum digunakan untuk melakukan proses ini, yang sangat meningkatkan daya pemrosesan dan akurasi data.
Prosedur pemisahan tag baru merupakan bagian penting dari proses sekuensing berthroughput tinggi, yang membuat analisis genom lebih efisien.
Deteksi dan pembuatan genotipe penanda RAD
Setelah mengisolasi kembali tag RAD, langkah selanjutnya adalah menggunakan tag ini untuk mengidentifikasi polimorfisme, seperti SNP, dalam urutan DNA. Perlu dicatat bahwa metode mikroarray sebelumnya memiliki keterbatasan tertentu dalam mengidentifikasi penanda RAD karena sensitivitasnya yang rendah dan ketidakmampuannya untuk mendeteksi semua perubahan polimorfik secara efektif. Di sisi lain, dengan promosi teknologi sekuensing berthroughput tinggi, kepadatan penanda gen yang lebih tinggi dapat dicapai, yang memungkinkan para peneliti untuk mengeksplorasi keragaman genom secara mendalam dan mempercepat pemahaman mereka tentang hubungan antar spesies.
Latar belakang sejarah dan pengembangan
Penerapan pertama penanda RAD dimulai pada tahun 2006 dan dikembangkan oleh Eric Johnson dan William Cresko di Universitas Oregon. Awalnya, mereka menggunakan penanda RAD untuk mengidentifikasi titik henti rekombinasi pada Drosophila dan mendeteksi QTL pada cumi-cumi berduri tiga. Seiring berjalannya waktu, teknologi pelabelan RAD telah berkembang, menjadi lebih kuat dan beragam, seperti teknologi RADseq yang dicerna ganda (ddRADseq) pada tahun 2012, yang memungkinkan pemindaian yang hemat biaya, terutama dalam pemilihan genom utuh dan adaptasi populasi. Performa yang sangat baik.
Pendekatan inovatif: hyRAD
Pada tahun 2016, para peneliti mengusulkan metode baru yang disebut hybrid capture RAD (hyRAD), yang menggunakan fragmen RAD berlabel biotin sebagai probe untuk menangkap fragmen homolog dari pustaka genom secara efektif, sehingga bahkan dalam Analisis sampel DNA yang sangat terdegradasi juga dapat dilakukan. Pendekatan ini tidak hanya mengurangi ketergantungan pada situs restriksi, tetapi juga memungkinkan para peneliti untuk mengeksplorasi keragaman genom secara lebih luas.
Munculnya hyRAD telah membuka ruang penelitian baru di bidang penelitian terkait seperti paleontologi dan sejarah alam, memberi kita lebih banyak kemungkinan untuk memahami latar belakang evolusi spesies.
Diperkenalkannya teknologi sekuensing berthroughput tinggi membuat penerapan penanda RAD tidak lagi terbatas pada laboratorium penelitian, tetapi dapat digunakan lebih luas dalam penelitian ekosistem. Keunggulannya adalah dapat menganalisis beberapa spesies sekaligus dan secara efektif menghubungkan hubungan antara data genomik dan fenomena biologis. Dengan pengembangan lebih lanjut dari teknologi ini, terobosan dan inovasi seperti apa yang akan dibawa oleh penelitian genetika di masa depan?
