Секвенирование (от англ. sequence — «последовательность») — это общее название методов, которые позволяют установить последовательность нуклеотидов в молекуле ДНК.
Существуют два основных метода секвенирования ДНК: химический и ферментативный.
Химический метод, или метод химической деградации по Максаму — Гилберту, был разработан в 1976 году Алланом Максамом и Уолтером Гилбертом. В основе метода лежит расщепление меченых участков ДНК под химическим воздействием. Мечение идет только по одному концу (3' или 5'). Концентрация и длительность воздействия реагента подбираются так, что модифицируются нуклеотиды только одного типа (Ц; Ц+Т; Г; Г+А). Разделение по меченым участкам происходит с помощью электрофореза в агарозном геле.
Ферментативный метод (также метод обрыва цепи или дидезоксисеквенирование) был разработан Фредериком Сэнгером в 1977 году. Суть заключается в синтезе изучаемой цепи ДНК с остановкой синтеза на заданном основании путем присоединения дидезоксинуклеотида. Идет в несколько этапов:
Последние 20 лет доминирует автоматизированное секвенирование по методу Сэнгера. Развитие секвенирования в медицине начало эру персональной медицины, учитывающей индивидуальные различия пациентов и позволяющей улучшить качество медицинской помощи.
В настоящее время также существуют так называемые методы секвенирования ДНК нового поколения. Все подобные технологии основываются на секвенировании ДНК-чипов во время интерактивных циклических ферментативных реакций с дальнейшим сбором полученной информации в виде иллюстраций. С помощью полученных данных и восстанавливается последовательность ДНК. Преимущество этих методов заключается в том, что они могут одновременно читать несколько участков ДНК.
Фото: National Cancer Institute/Wikimedia Commons