توالی یابی نسل جدید (NGS)

معرفی توالی یابی نسل جدید (Next Generation Sequencing= NGS) در سال ۲۰۰۷ تحولی در دنیای ژنومیکس پدید آورد، روشی کاملا جدید برای تعیین توالی DNA معرفی نمود و هزینه و زمان موردنیاز برای توالی یابی ژنوم را به شدت کاهش داد. مثالی که برای اهمیت این روش می‌توان عنوان کرد آن است که پروژه ژنوم انسان ۱۰ سال طول کشید و بیش از ۳ میلیارد دلار بودجه مصرف کرد؛ این در حالی است که امروزه توالی یابی نسل جدید می‌تواند در عرض یک روز کل ژنوم انسان را با صرف هزینه‌ای در حدود ۵۰۰۰ دلار توالی یابی کند. یکی از علل این موضوع آماده‌سازی سریع‌تر نمونه نسبت به تکنیک‌های پیشین است؛ به عنوان مثال دیگر نیازی به تولید کتابخانه‌های DNA در باکتری‌ها نیست.علاوه بر صرفه‌جویی در هزینه و زمان، پس از کشف این تکنیک‌ها تعداد ژنوم‌های توالی یابی شده نیز افزایش قابل توجهی داشته است. دو متد اصلی برای این نوع از توالی یابی وجود دارد: توالی یابی ۴۵۴ و Illumina.

next generation sequencing

این تکنیک‌ها نیازی به الکتروفورز ندارند و ثبت توالی DNA را همزمان با سنتز آن از DNA الگوی تک‌رشته‌ای انجام می‌دهند. به عبارت دیگر در این تکنیک‌ها، اتصال هر کدام از انواع نوکلئوتیدها به زنجیره DNA در حال رشد بررسی می‌شود. توالی یابی‌های نسل جدید از پلت‌فرم‌هایی استفاده می‌کنند که می‌توانند میلیون‌ها قطعه DNA را در موقعیت‌هایی جداگانه ثابت و سپس آنالیز کنند و درنتیجه چندین ژنوم می‌توانند به طور موازی در عرض کمتر از یک هفته توالی یابی شوند. همچنین این تکنیک‌ها بسیار انعطاف‌پذیر هستند و می‌توانند برای تمام انواع و اندازه‌های مختلف ژنوم، از ویروس گرفته تا انسان به کار روند.

مقالات مرتبط

توالی یابی نسل جدید

تکنیک توالی یابی ۴۵۴ | تکنولوژی 454 | پایروسکوئنسینگ

تکنولوژی ABI / SOLD

طبق موارد گفته شده، این تکنیک‌ها این امکان را برای پژوهشگران پدید می‌آورد که ژنوم هزاران انسان را بررسی کنند، تفاوت‌های موجود در توالی نوکلئوتیدی افراد در سراسر جهان را بیابند و پرده از جهش‌هایی که ریسک ابتلا به بیماری‌های مختلف از سرطان تا اوتیسم را افزایش می‌دهند، بردارند. تکنیک‌های توالی یابی نسل جدید همچنین امکان تعیین توالی ژنومی گونه‌های منقرض شده مانند نئاندرتال‌ها و ماموت‌ها را فراهم می‌کند. همچنین با توالی‌یابی گونه‌های نزدیک به هم، درک اساس مولکولی رخدادهای کلیدی تکاملی در درخت زندگی، مانند چندسلولی شدن، بینایی و زبان آسان‌تر شده است. افزایش سرعت توالی‌یابی تاثیراتی شگرف بر شاخه‌های مختلف بیولوژی و پزشکی گذاشته است؛ تا حدی که تصور وضعیت این علوم بدون آن‌ها ممکن نیست.