샷건 시퀀싱이란 무엇입니까?

산탄 총 시퀀싱은 DNA 서열 분석 방법으로 DNA의 긴 스트레치를 컴퓨터 분석을 사용하여 복제, 시퀀싱 및 조립되는 작은 (약 2,000 개 염기쌍) 조각으로 물리적으로 분쇄합니다. Celera Corporation의 Craig Venter가 개발하여 유명하게 만들었습니다. Venter는 1996 년 게놈 연구소 (Institute for Genome Research)에서이 기술을 개발했습니다.

Venter는 1998 년에 인간 게놈을 3 년 내에 시퀀싱하는 임무를 갖고 Celera를 설립했습니다. 이 목표는 맵 기반 또는 BAC-BAC 시퀀싱이라는 이전 전략을 사용하여 인간 게놈을 시퀀싱하기 위해 협력하는 대학의 컨소시엄 인 이미 운영중인 인간 게놈 프로젝트와 직접적인 경쟁이있었습니다. 이 방법은 먼저 게놈을 BAC라고 불리는 150,000 개의 기본 쌍으로 분해하고 BAC를 순서대로 조합 한 다음 각 BAC를 순서대로 시퀀싱하는 작업을 포함했습니다.

전체 게놈 샷건 시퀀싱은 BAC의 생성 및 매핑을 우회하여 DNA 시퀀싱으로 바로 시작합니다. 이 과정은 관심있는 유기체로부터 고 분자량의 DNA 샘플을 채취하고, 좁은 게이지 주사기를 통과 시키거나 초음파를 이용하여 작은 조각으로 물리적으로 파쇄하거나 음파를 사용하여 샘플을 파괴하는 방법으로 시작됩니다. 전단은 무작위적인 과정이므로 조각의 순서가 서로 겹칠 수 있습니다. 전단은 시퀀싱에 필요한 2,000 염기쌍의 단편을 생성하지 않으며, 원하는 크기의 단편은 혼합물로부터 정제해야합니다.

다음 단계는 DNA 단편을 벡터라고 불리는 담체 DNA와 결합시키는 것입니다. 이 과정을 복제 (cloning)라고하며, 전체 게놈의 서열이 만들어지는 시퀀싱 라이브러리를 만듭니다. 라이브러리의 각 클론의 서열을 결정하고, 컴퓨터 분석을 사용하여 각 단편에서 중첩 또는 연속 서열을 찾는다. 겹치기를 조립하면 DNA 서열의 긴 연속적인 연속체 인 “콘 티그 (contig)”가 생성됩니다.

산탄 총 복제는 우연히 라이브러리에서 일부 시퀀스가 ​​사라지기 때문에 일반적으로 콘티그 사이에 약간의 간격이 생깁니다. 새 라이브러리를 만들거나 알려진 시퀀스를 사용하여 contig에서 바깥쪽으로 확장하여 간격을 채울 수 있습니다. 산탄 총 시퀀싱은 무작위로 DNA 단편을 염색하기 때문에 많은 단편이 두 번 이상 시퀀싱되므로 각 단편이 한 번 또는 두 번만 시퀀싱 된 경우보다 시퀀스가 ​​정확하다는 확신이 더 커집니다.

인간 게놈은지도 기반 시퀀싱을 사용하는 인간 게놈 프로젝트와 산탄 총 시퀀싱을 사용하는 Celera에 의해 모두 시퀀싱되었습니다. 산탄 총 시퀀싱은 이제 다른 종류의 게놈 시퀀싱에 선호되는 방법입니다. 식물 Arabidopsis thaliana, 쌀, 소, 개, 닭, 침팬지, 쥐, 마우스, 복어 및 많은 미생물과 같은 많은 유기체의 전체 게놈이이 순서로 배열되어 있습니다.