Sekwencjonowanie DNA — metoda Sangera
Rozszerzenie tematu budowy DNA i biotechnologii. Metoda Sangera tworzy fragmenty DNA urywane na kolejnych zasadach; ułożone według rosnącej długości („drabinka") pozwalają odczytać dokładną kolejność nukleotydów (A, T, C, G) w oryginalnej nici (Nobel chemia 1980).
Dam Ci długość fragmentu (pozycję w drabince) — odczytaj, w której ścieżce leży jego prążek, czyli którą zasadą kończy się fragment.
Co się właśnie stało?
Przesunąłeś odczyt na całą drabinkę fragmentów. Każdy fragment jest o jedną zasadę dłuższy od poprzedniego i kończy się inną zasadą — czytając je od najkrótszego do najdłuższego, złożyłeś pełną sekwencję.
Metoda Sangera (Nobel chemia 1980):
Do mieszaniny reakcyjnej dodaje się dideoksynukleotydy (ddATP, ddTTP, ddCTP, ddGTP), które losowo przerywają syntezę nici komplementarnej. Powstaje zestaw fragmentów urwanych na KOLEJNYCH pozycjach — po jednym fragmencie dla każdej długości od 1 do N.
Jak odczytuje się wynik?
Fragmenty rozdziela się wg długości (elektroforeza, 4 „ścieżki" A/T/C/G). Krótsze fragmenty wędrują dalej — w klasycznej drabince to najniższe pozycje. Zasada odczytu:
Dlaczego to przełom?
Zanim można było poznać kolejność liter genetycznego kodu (A, T, C, G), niemożliwa była analiza mutacji, klonowanie genów czy Projekt Poznania Ludzkiego Genomu. Metoda Sangera (obok metody Maxama-Gilberta) otworzyła erę genomiki.
Po co Ci to na maturze:
Pytania o Sangera sprawdzają, czy rozumiesz, że sekwencjonowanie odczytuje KOLEJNOŚĆ zasad, nie ilość czy masę DNA. Chwyt: „długość fragmentu = pozycja w sekwencji, czytamy od najkrótszego".
Zapamiętaj: każda pozycja w drabince odpowiada jednej zasadzie — długość fragmentu koduje pozycję w sekwencji. Odczyt od najkrótszego do najdłuższego daje kolejność A, T, C, G.
Teoria i wzory
Cel sekwencjonowania
Sekwencjonowanie odczytuje dokładną kolejność zasad (A, T, C, G) w nici DNA — czyli zapis informacji genetycznej.
Metoda Sangera (zasada)
- do reakcji dodaje się terminatory (ddNTP), które urywają syntezę nowej nici na kolejnych zasadach
- powstaje zestaw fragmentów różnej długości, każdy zakończony na znanej zasadzie
- fragmenty rozdziela się według długości (elektroforeza) w „drabinkę"
- czytając drabinkę od najkrótszego fragmentu, odtwarzasz sekwencję nukleotydów
Zależność
Pozycja fragmentu w drabince (jego długość) wskazuje, na której pozycji w nici znajduje się dana zasada.
Znaczenie
Diagnostyka chorób dziedzicznych, medycyna spersonalizowana, badania ewolucyjne. Metodę nagrodzono Noblem z chemii (1980). To box jakościowy — opisują go zasady, nie wzory.
Uczysz? Umieść ten eksperyment na swojej stronie.
Darmowy widget — wklej na stronę szkoły, bloga lub notatki. Linkuje do pełnej wersji.
Najczęstsze pytania
›Co odczytuje sekwencjonowanie DNA?
Dokładną kolejność zasad azotowych (A, T, C, G) w nici DNA.
›Jak działa metoda Sangera?
Tworzy fragmenty DNA różnej długości, urywane na kolejnych zasadach; ich uporządkowanie odtwarza sekwencję.
›Do czego służy dziś sekwencjonowanie?
Do badań genetycznych, diagnostyki chorób dziedzicznych i medycyny spersonalizowanej.