Secvențierea ADN
Secvențierea ADN-ului este o metodă ce permite determinarea secvenței nucleotidice a unei molecule de ADN.
Cunoașterea secvențelor de ADN a devenit esențială în biologia de bază, dar și în numeroase alte științe, cum ar fi diagnosticarea, biotehnologia, medicina legală, virologia sau biologia sistemică. Mulțumită secvențierii ADN au fost completate genomurile diferitor specii, cum ar fi homo sapiens, dar și multe animale, plante și microbi. 

Metodele pentru determinarea secvenței nucleotidice a unor fragmente de ADN au fost descoperite independent de Allan Maxam și Walter Gilbert de la Universitatea Harvard în 1976–1977 (tehnica de degradare chimică) și Frederick Sanger de la Universitatea Cambridge în 1970 (tehnica de sinteză enzimatică).

Secvențierea ADN-ul permite stabilirea structurii genei precum și secvența de amino-acizi a proteinei codificată de genă (în cazul în care ea nu a fost identificată). De asemenea secvențierea ADN-ul poate determina tipul de mutație care a produs o boală genetică.

Folosirea secvențierii 

Secvențierea ADN poate fi folosită pentru determinarea secvențelor ADN individuale ale genelor, ale regiunilor mari genetice (grupuri de gene sau operoni, cromozomi întregi sau chiar genomuri. Secvențierea determină ordinea nucleotidelor prezente în moleculele de ADN și ARN izolate de la animale, plate, bacterii, archaea sau, virtual, orice altă formă de viață.

Biologia moleculară
Secvențierea este folosită în biologia moleculară pentru a studia genomurile și proteinele codate de acestea. Informațiile obținute în urma secvențierii ajută cercetătorii să descopere schimbări în gene, asocieri cu boli sau fenotipuri și să identifice ținte pentru noi medicamente.

Biologie evolutivă
ADN-ul reprezintă o moleculă care oferă informații referitoare la moștenirea genetică. De aceea, secvențierea ADN este folosită în biologia evolutivă pentru a studia înrudirea diferitelor organisme și felul în care au evoluat acestea.

Metagenomică
Domeniul metagenomicii identifică organismele din ape, canele de scurgere, noroi sau mostre de salivă. Cunoașterea organismelor dintr-un anumit mediu este esențială în ecologie, epidemiologie, microbiologie și alte domenii. De exemplu, secvențierea permite cercetătorilor să determine tipurile de microbi prezente într-un microbiom.

Medicină
Tehnicienii pot secvenția gene ale pacienților pentru a determina riscul bolilor genetice. Acesta este un tip de testare genetică.

Medicina legală
Secvențiera ADN poate fi folosită, alături de amprentarea ADN, pentru identificarea cadavrelor sau pentru  testele de paternitate.

Istoric
Acidul deoxiribonucleic (ADN) a fost descoperit și izolat de către Friedrich Miescher în 1869, dar a rămas în umbră mai multe zeci de ani deoarece s-a crezut că proteinele transmiteau informația genetică.
Situația s-a schimbat după 1944, când Oswald Avery, Colin MacLeod și Maclyn McCarty au demostrat că ADN-ul purificat de la o bacterie poate schimba bacteriile dintr-un tip într-altul, în procesul numit transformare genetică.

În 1953  James Watson și Francis Crick au demonstrat că ADN-ul are forma unui dublu helix. 

Bazele secvențierii ADN au fost puse de  Fred Sanger, care în 1955 a conpletat secvența amino-acizilor din insulină, o proteină de mici dimensiuni produsă de pancreas. Munca sa a demonstrat că proteinele sunt entități cu o structură bine definită, și nu un amalgam nedefinit. 
După 1954, Crick a dezvoltat teoria care susținea că aranjamentul nucleotidelor din ADN determină secvențele amino-acizilor din proteine.

Secvențierea ARN 

Secvențierea ARN este una dintre cele mai vechi tehnici de secvențiere a nucleotidelor. Studiul de bază al secvențierii ARN a fost secvențierea primei gene complete și secvențierea genomului bacteriofagului MS2, identificat și publicat de către Walter Fiers și colegii lui, de la Universitatea Gent (Gent, Belgia), in 1972 și 1976..

Secvențierea genomurilor întregi 
Primul genom întreg secvențiat vreodată a fost cel al  bacteriofagului φX174 în anul 1977. 
Cercetătorii de la MRC, Marea Britanie au descifrat ADN-ul complet al virusului Epstein-Barr în 1984.

Secvențierea de nouă generație

Mai multe metode noi de secvențiere ADN au fost dezvoltate în anii 90 și au apărut pe piață în anul 2000.

În octombrie 1990 Roger Tsien, Pepi Ross, Margaret Fahnestock și Allan J Johnston au depus actele pentru un patent care descria secvențierea pas cu pas (bază cu bază).
În 1996, Pål Nyrén și studentul său Mostafa Ronaghi de la Institutul Regal de Tehnologie din Stockholm au publicat metoda lor de pirosecvențiere.

În 1997, Pascal Mayer și Laurent Farinelli au depus actele pentru patente care descriau secvențierea ADN-ul din coloniile de microbi. Principiile acestor patente, împreună cu secvențierea bază-cu-bază propusă de Roger Tsien et al. sunt implementate de compania Illumina, în mașinăriile Hi-Seq.

Secvențierea shotgun 

Secevențierea shotgun este o metodă de secvențiere destinată analizei secvențelor ADN mai lungi de 1000 de baze, sau chiar de dimensiunile unui cromozom. Această metpdă presupe ca ADN-ul să fie rupt în fragmente de dimensiuni variabile. După secvențierea fragmentelor individuale, segmentele pot fi reasamblate pe baza regiunilor în care se suprapun.

Secvențierea de nouă generație 

Secvențierea de nouă generație se referă la secvențierea genomurilor, re-secvențierea acestora, secvențierea transcriptomurilor (RNA-Seq), interacțiunea ADN-proteine (secvențierea ChIP), și  caracterizarea epigenomurilor. 
Re-secvențierea este necesară pentru că genomul unui singur individ nu este reprezentativ pentru întreaga specie.

Cererea pentru secvențiere ieftină a dus la dezvoltarea tehnologiei secvențierii la scară largă (sau secvențiere de nouă generație) care paralelizează procesul de secvențiere, producând milioane de secvențe ADN în același timp.

Vezi si
 Secvențierea Sanger
 Secvențierea nanopore
 Secvențierea Ion Torrent
 Secvențiere în timp real a unei singure molecule

Referințe

Introduceri în 1970
ADN
Secvențierea ADN -ului este o metodă ce permite determinarea secvenței nucleotidice a unei molecule de ADN . Cunoașterea secvențelor de ADN a devenit esențială în biologia de bază , dar și în numeroase alte științe , cum ar fi diagnosticarea , biotehnologia , medicina legală , virologia sau biologia sistemică . Mulțumită secvențierii ADN au fost completate genomurile diferitor specii , cum ar fi homo sapiens , dar și multe animale , plante și microbi . Metodele pentru determinarea secvenței nucleotidice a unor fragmente de ADN au fost descoperite independent de Allan Maxam și Walter Gilbert de la Universitatea Harvard în1977 ( tehnica de degradare chimică ) și Frederick Sanger de la Universitatea Cambridge în( tehnica de sinteză enzimatică ) . Secvențierea ADN -ul permite stabilirea structurii genei precum și secvența de amino-acizi a proteinei codificată de genă ( în cazul în care ea nu a fost identificată ) . De asemenea secvențierea ADN -ul poate determina tipul de mutație care a produs o boală genetică . Folosirea secvențierii Secvențierea ADN poate fi folosită pentru determinarea secvențelor ADN individuale ale genelor , ale regiunilor mari genetice ( grupuri de gene sau operoni , cromozomi întregi sau chiar genomuri . Secvențierea determină ordinea nucleotidelor prezente în moleculele de ADN și ARN izolate de la animale , plate , bacterii , archaea sau , virtual , orice altă formă de viață . Biologia moleculară Secvențierea este folosită în biologia moleculară pentru a studia genomurile și proteinele codate de acestea . Informațiile obținute în urma secvențierii ajută cercetătorii să descopere schimbări în gene , asocieri cu boli sau fenotipuri și să identifice ținte pentru noi medicamente . Biologie evolutivă ADN -ul reprezintă o moleculă care oferă informații referitoare la moștenirea genetică . De aceea , secvențierea ADN este folosită în biologia evolutivă pentru a studia înrudirea diferitelor organisme și felul în care au evoluat acestea . Metagenomică Domeniul metagenomicii identifică organismele din ape , canele de scurgere , noroi sau mostre de salivă . Cunoașterea organismelor dintr- un anumit mediu este esențială în ecologie , epidemiologie , microbiologie și alte domenii . De exemplu , secvențierea permite cercetătorilor să determine tipurile de microbi prezente într- un microbiom . Medicină Tehnicienii pot secvenția gene ale pacienților pentru a determina riscul bolilor genetice . Acesta este un tip de testare genetică . Medicina legală Secvențiera ADN poate fi folosită , alături de amprentarea ADN , pentru identificarea cadavrelor sau pentru testele de paternitate . Istoric Acidul deoxiribonucleic ( ADN ) a fost descoperit și izolat de către Friedrich Miescher în dar a rămas în umbră mai multe zeci de ani deoarece s- a crezut că proteinele transmiteau informația genetică . Situația s- a schimbat după când Oswald Avery , Colin MacLeod și Maclyn McCarty au demostrat că ADN -ul purificat de la o bacterie poate schimba bacteriile dintr- un tip într- altul , în procesul numit transformare genetică . În James Watson și Francis Crick au demonstrat că ADN -ul are forma unui dublu helix . Bazele secvențierii ADN au fost puse de Fred Sanger , care îna conpletat secvența amino-acizilor din insulină , o proteină de mici dimensiuni produsă de pancreas . Munca sa a demonstrat că proteinele sunt entități cu o structură bine definită , și nu un amalgam nedefinit . După Crick a dezvoltat teoria care susținea că aranjamentul nucleotidelor din ADN determină secvențele amino-acizilor din proteine . Secvențierea ARN Secvențierea ARN este una dintre cele mai vechi tehnici de secvențiere a nucleotidelor . Studiul de bază al secvențierii ARN a fost secvențierea primei gene complete și secvențierea genomului bacteriofagului MS2 , identificat și publicat de către Walter Fiers și colegii lui , de la Universitatea Gent ( Gent , Belgia ) , inși . Secvențierea genomurilor întregi Primul genom întreg secvențiat vreodată a fost cel al bacteriofagului φX174 în anul Cercetătorii de la MRC , Marea Britanie au descifrat ADN -ul complet al virusului Epstein-Barr în Secvențierea de nouă generație Mai multe metode noi de secvențiere ADN au fost dezvoltate în aniiși au apărut pe piață în anul În octombrieRoger Tsien , Pepi Ross , Margaret Fahnestock și Allan J Johnston au depus actele pentru un patent care descria secvențierea pas cu pas ( bază cu bază ) . În Pål Nyrén și studentul său Mostafa Ronaghi de la Institutul Regal de Tehnologie din Stockholm au publicat metoda lor de pirosecvențiere . În Pascal Mayer și Laurent Farinelli au depus actele pentru patente care descriau secvențierea ADN -ul din coloniile de microbi . Principiile acestor patente , împreună cu secvențierea bază -cu-bază propusă de Roger Tsien et al . sunt implementate de compania Illumina , în mașinăriile Hi-Seq . Secvențierea shotgun Secevențierea shotgun este o metodă de secvențiere destinată analizei secvențelor ADN mai lungi dede baze , sau chiar de dimensiunile unui cromozom . Această metpdă presupe ca ADN -ul să fie rupt în fragmente de dimensiuni variabile . După secvențierea fragmentelor individuale , segmentele pot fi reasamblate pe baza regiunilor în care se suprapun . Secvențierea de nouă generație Secvențierea de nouă generație se referă la secvențierea genomurilor , re-secvențierea acestora , secvențierea transcriptomurilor ( RNA-Seq ) , interacțiunea ADN-proteine ( secvențierea ChIP ) , și caracterizarea epigenomurilor . Re-secvențierea este necesară pentru că genomul unui singur individ nu este reprezentativ pentru întreaga specie . Cererea pentru secvențiere ieftină a dus la dezvoltarea tehnologiei secvențierii la scară largă ( sau secvențiere de nouă generație ) care paralelizează procesul de secvențiere , producând milioane de secvențe ADN în același timp . Vezi si Secvențierea Sanger Secvențierea nanopore Secvențierea Ion Torrent Secvențiere în timp real a unei singure molecule Referințe Introduceri în ADN