Uzun Okunan Genom Diziliminin Doğruluğunu Arttırmak

Giriş

ABD, Almanya ve Çin’deki kurumlardan oluşan araştırma ekibi bir yol geliştirdi. Grup, Doğa Biyoteknolojisi dergisinde yayınlanan makalesinde, mevcut bir tekniği nasıl geliştirdiklerini ve ne kadar iyi çalıştığını özetlemektedir.

Araştırmacılar çalışmalarına, DNA sıralama teknolojisindeki mevcut durumun kısa dizilimlerini (kısa okumalar) doğru bir şekilde sıralanmasına ya da uzun dizilimlerin (uzun okumalar) daha az doğru şekilde sıralanmasına izin verdiğini belirterek çalışmaya başladılar. Bu yeni çabada, uzun okuma sıralamasının doğruluğunu arttırmaya çalıştılar. Daha özel olarak, Pacific Bioscience (PacBio) tarafından gerçekleştirilen tek moleküllü, gerçek zamanlı (SMRT) dizilimi kullanarak, dairesel bir konsensüs dizileme (CCS) tekniğinin doğruluğunu arttırmaya çalıştılar. Projede çalışan ekibin çoğu PacBio’dandı, diğer üyeler, Google, Stanford Üniversitesi, Max Planck Enstitüsü, Saarland Üniversitesi, DNAnexius, NIST, Ulusal İnsan Genomu Araştırma Enstitüsü, Çin Tarım Bilimleri Akademisi, Dana-Farber Kanser Enstitüsü ve Johns Hopkins Üniversitesi’ndendi.

Şu anda PacBio tarafından kullanılan CCS tekniği (uzun okuma tekniği olarak kabul edilmez),  bir şablon oluşturmak için DNA moleküllerinin uçlarına bağlanan saç tokası (firkete) adaptörlerinin kullanımını içerir. Bir polimeraz adaptörde başlar ve DNA parçası karşısında hareket eder, ilerlerken bazlar ekler, okumayı yaratır. Teknik, ayrıca polimerazın DNA parçası karşısında birçok kez hareket ettirilmesini de içerir. Araştırmacılar, CCS tekniğinin tipik olarak, 1000-2000 baz taban uzunluğunda kullanıldığını not etmişlerdir. Tekniği geliştirerek, ekip, 10.000’e kadar üsleri doğru şekilde okumayı başardı.

Araştırmacılar, geliştirmelerinin çoğunlukla dizilemenin başlangıcında kullanılan DNA kalitesini yükseltmeye dayandığını bildirmiştir. DNA yüklenmeden önce reaksiyonlar başlatılarak ve daha sonra bir saate kadar bekletilerek DNA kalitesi geliştirildi, -eğer polimerazın hala hareketli olduğunu tespit ettilerse, daha yüksek kalitede olması gerekiyordu. Ayrıca, DNA moleküllerinin hepsinin aynı boyutta olduğundan emin oldular, -bunu SageELF enstrümanı kullanarak yaptılar.

Ekip, geliştirilen tekniğin yüzde 99.9 doğruluk oranıyla uzun okumalar (ortalama 13,5 kilobaz) yaptığını bildirdi.

Kaynak: https://phys.org/news/2019-08-accuracy-long-read-genome-sequencing.html

Editör: Elif Berfin KORGAN