In de genetica, wat is de Shotgun methode?

De shotgun methode wordt gebruikt om lange strengen van een deoxyribonucleïnezuur (DNA) molecuul sequentie. Het berust op een andere wijze van DNA sequentiebepaling genoemd kettingterminatiemethode. Bij de shotgun methode wetenschappers sequentie delen van de DNA-streng en gebruik de resultaten na elkaar maken.

Sequencing is het proces om de atomaire samenstelling van een molecuul en het onderzoeken van de chemische bindingen die de atomen verenigen. In DNA sequentiebepaling wordt gebruikt om de volgorde van bepaalde moleculen te voorkomen. Deze moleculen zijn genoemd nucleotiden. De vier nucleotide basen zijn adenine, guanine, cytosine en thymine.

Een manier sequencing lange strengen van DNA met de shotgun-methode. In deze werkwijze wordt DNA verdeeld in willekeurige fragmenten. De verkregen segmenten worden vervolgens gesequentieerd met behulp van een methode genaamd de ketenterminatiemethode. Kettingterminatiemethode is de voorkeursmethode voor korte DNA-sequenties. Het maakt gebruik van enkele agressieve chemicaliën en lagere hoeveelheden radioactiviteit dan andere korte sequentie methoden.

In de keten terminatiemethode, wordt een streng DNA verdeeld in vier sequensreacties. Elk bevat alle vier nucleotiden en een enzym dat fungeert als een katalysator, genoemd DNA polymerase. Een dideoxynucleotide, die in feite een nucleotide ontbrekende deel van haar suiker volgorde, wordt vervolgens aan elke sequentie reactie toegevoegd. Na het verwerken van deze reacties, wetenschappers zijn in staat om het hen en lees de DNA-sequentie.

Tijdens de shotgun werkwijze sequencing DNA, alles gebeurt meermaals met verschillende willekeurige fragmenten van DNA. Dit resulteert in meerdere overlappende gedeelten van opeenvolgende DNA. Een computerprogramma gebruikt vervolgens de overlappende gedeelten een continue DNA-sequentie te creëren.

Het probleem met de shotgun methode is dat DNA ongelooflijk complex. Vaak bevat repetitieve sequenties die er hetzelfde uitzien maar zijn afkomstig uit verschillende delen van het DNA. De volledige set van de menselijke DNA, genaamd het menselijk genoom, heeft meer dan 3000000000 basenparen. De enige manier om zeker te zijn dat de plaatsing van repetitieve sequenties juist is om meer willekeurige lezingen zodat elk deel meerdere keren wordt gesequenced doen. Zelfs zo, er fouten optreden.

De shotgun methode van sequencing was het snijvlak van DNA-sequencing tot ongeveer 2005. Sindsdien hebben wetenschappers next-generation sequencing, die veel sneller werkt gecreëerd. De nauwkeurigheid van de afzonderlijke meetwaarden kleiner dan bij shotgun sequencing, maar wetenschappers worden gecompenseerd door de mogelijkheid om meer metingen in minder tijd.

  • De shotgun methode grotendeels verdrongen door andere soorten sequentie die minder nauwkeurig, maar veel sneller.
  • Wetenschappers sequentie delen van een DNA-streng in de shotgun-methode.
  • Shotgun sequencing is nu de beste methode voor vele soorten genoom sequencing.