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1 SEQUENCIAMENTO DE DNA Processo que determina a ordem dos nucleotídeos (blocos que constituem a molécula de DNA) em uma amostra. O mapeamento do genoma humano levou 13 anos para ser feito e mais de 5.000 cientistas, de 17 países diferentes (inclusive o Brasil), trabalharam para isso, ficando pronto em 2003. A partir da avaliação de duplas de cromossomos, descobriu-se que a diferença entre o DNA de duas pessoas pode ser de até 5%. Foi somente na década de 70 que os primeiros métodos para sequenciamento de DNA foram criados, dando início à era de sequenciamento de primeira geração. Essa mudança, responsável por um grande impacto na ciência, aconteceu com a utilização da técnica de separação de polinucleotídeos por comprimento através da eletroforese em gel, sendo utilizada em dois protocolos: o método de sequenciamento químico de Allan Maxam e Walter Gilbert e o sistema de Alan Coulson e Frederick Sanger. Na técnica de sequenciamento Maxam- Gilbert., os fragmentos de DNA clivados são corridos em eletroforese em gel e separados de acordo com seu tamanho. Os fragmentos de maior peso permanecem na parte superior do gel, enquanto os de menor peso se localizam na parte inferior. A leitura é feita de baixo para cima. O procedimento de Maxam e Gilbert determina a sequência das bases através da clivagem química da terminação 5’ dos fragmentos de DNA marcados radioativamente. Já a metodologia de Sanger e Coulon determina a sequência de nucleotídeos através da síntese de uma fita simples de DNA utilizando a DNA polimerase e didesoxinucleotídeos (ddNTPs). O uso da DNA polimerase é a principal diferença entre os métodos. Ao misturar os ddNTPs marcados radioativamente em uma reação de PCR, a síntese da nova fita de DNA continua até que um dos análogos seja incorporado, já que os ddNTPs não possuem o grupo hidroxila 3’ necessário para a extensão das cadeias de DNA. Quando isso ocorre, a etapa de elongação termina e a fita é inacabada. Cada reação vai terminar contendo uma mistura com diferentes comprimentos de fitas de DNA, todas terminadas com o ddNTP marcado para aquela reação, que serão visualizados por autorradiografia ou luz ultravioleta. Imagem traduzida, clique para visualizar a original. http://bitesizebio.com/36696/maxam-gilbert-sequencing/ http://bitesizebio.com/36696/maxam-gilbert-sequencing/ http://bitesizebio.com/36696/maxam-gilbert-sequencing/ 2 MÉTODO QUÍMICO Tem por princípio a utilização de substâncias químicas que cortam a molécula de DNA em nucleotídeos específicos. MÉTODO ENZIMÁTICO/ DE SANGER Esta técnica tem como princípio o uso de dideoxinucleotídeos/didesoxinucleotídeos (ddNTP) marcados e uso de fita simples de DNA – 1 primer. O método Sanger de sequenciamento promove sequências de alta qualidade para trechos relativamente longos (por volta de 900 pares de base). Entretanto, o método de Sanger de sequenciamento é caro e ineficiente para projetos de larga escala, como o sequenciamento de um genoma inteiro. ALTO PARALELISMO Muitas reações de sequenciamento acontecem ao mesmo tempo. 3 MICROESCALA Reações são pequenas e muitas podem ser realizadas de uma vez em um chip. RAPIDEZ Pelas reações serem feitas em paralelo, resultados são obtidos muito mais rápido. BAIXO CUSTO Sequenciar um genoma é mais barato do que com o sequenciamento de Sanger MAIOR COMPRIMENTO Leituras tipicamente variam entre 50-700 nucleotídeos de comprimento
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