ԴՆԹ-ի հաջորդականացում

ԴՆԹ-ի հաջորդականացումը () տվյալ ԴՆԹ մոլեկուլի նուկլեոտիդների ճշգրիտ կարգը որոշելու գործողություն է։ ԴՆԹ-ի հաջորդականացումը օգտագործվում է օրգանիզմի անհատական գեների, լրիվ քրոմոսոմների կամ ամբողջական գեների հաջորդականությունը որոշելու համար։

Պատմություն 
1953-ի ապրիլի 15-ին Ֆրենսիս Քրիկը և Ջեյմս Ուոթսոնը առաջարկել են ԴՆԹ-ի մոլեկուլային կառուցվածքի կրկնակի պարուրաձև կառուցվածքը ։ Այդ ժամանակից ի վեր մշակվել են մեթոդներ`որոշելու ԴՆԹ մնացորդների հաջորդականությունը, ինչը ծառայում է որպես օրգանիզմի նախագիծ։ Պայմանական հաջորդականացում նշանակում է Սենգր տիպի հաջորդականացում  (անգլ. Sanger-type sequencing), որը մազանոթային հիմունքներով լաբորատոր-ինտենսիվ աշխատանք է։ Մարդու գենոմի նախագիծը (The Human Genome Project: HGP) արագացրեց առաջընթացը հաջորդականացման գործընթացում, բայց հաջորդականացումը, չնայած դրա կարևորությանը, մնում էր ծանր ընթացակարգ։

Երբ 1990 թ.-ին սկսվեց Մարդկային գենոմի նախագիծը, հասկացվեց, որ ծրագրի նպատակները բավարարելու համար ԴՆԹ-ի ճշգրտման արագությունը պետք է ավելանա, և գինը պետք է իջնի։ Ծրագրի ողջ կյանքի ընթացքում գործնականորեն  բարելավվել է ԴՆԹ-ի հաջորդեցման յուրաքանչյուր ոլորտ։ Ծրագրին հաջողվեց իր առաջին մեկ միլիարդ բազան հաջորդականացնել 4 տարվա ընթացքում, իսկ երկրորդ միլիարդի համար պահանջվեց ընդամենը 4 ամիս։

2003 թվականի հունվար ամսվա ընթացքում 1,5 միլիարդ բազա է հաջորդակնացվել։ 2003 թվականի ապրիլին ` ծրագրի ավարտին, ԴՆԹ-ի հաջորդականացման արագությունը մեծացավ, իսկ արժեքը նվազեց։ Եթե 1990 թվականին ամեն տվյալ արժեր 10$ , ապա 2003-ին այն արժեր 10 սենթ։

Չնայած որ մարդկային գենոմի ծրագիրը պաշտոնապես ավարտվեց, բարելավումներ ԴՆԹ-ի հաջորդականցման մեջ շարունակում են տեղի ունենալ։ Հետազոտողները տարբեր փորձարկումներ են անում ԴՆԹ-ի հաջորդականացման այն մեթոդների հետ, որոնք պոտենցիալ ունեն հաջորդականացնել մարդկային գենոմը մի քանի շաբաթվա ընթացքում և ընդամենը մի քանի հազար դոլլար արժողությամբ։

ԴՆԹ հաջորդականացման տեխնոլոգիաներ 
ԴՆԹ հաջորդականացման տեխնոլոգիաների վերջին առաջխաղացումները` առաջին սերնդի հաջորդականացումներից (first-generation sequencing (FGS) ) մինչև երրորդ սերնդի (third-generation sequencing (TGS) ), անընդհատ փոփոխել են գենոմի հետազոտման դաշտը։ Նրա տվյալների թողունակությունը, համեմատած նախկին տեխնոլոգիաների, աննախադեպ է։ ԴՆԹ-ի հաջորդականության տեխնոլոգիաները առաջացնում են հաջորդականության տվյալներ, որոնք մեծ են, նոսր և տարասեռ:Սա հանգեցնում է տվյալների նախնական համաձայնեցմանը և բիոինֆորմատիկայի գործիքների արագ զարգացմանը `հաջորդականացման տվյալների մշակման համար։

Համակարգչային գիտությունները ԴՆԹ-ի հաջորդականացման մեջ 
Երբ գենոմը հաջորդականացվի, այն պետք է մեկնաբանվի։ Մասնավորապես, միլիարդավոր տվյալների կետեր պետք է վերլուծվեն գենոմի ներսում տատանումները (այսինքն ՝ մուտացիաները, անգլ. mutations) հայտնաբերելու համար։ Մի մուտացիայի գտնելը կարող է օգնել բացահայտել մի շարք հիվանդությունների պատճառը և, ի վերջո, բուժումը։

Այս գործը ձեռքով կատարելը անհասանելի կլիներ, բայց հաշվողական կենսաբանության (անգլ. computational biology) զարգացման արդյունքում հետազոտողները և բժիշկները մի քանի օրվա ընթացքում կարողանում են գտնել իրենց հետաքրքրող մուտացիաները։ Հաշվողական կենսաբանները օգտագործում են օրինակների համընկնող ալգորիթմներ, մաթեմատիկական մոդելներ, պատկերների մշակում և այլ տեխնիկա ՝ հաջորդականության տվյալների իմաստն ամփոփելու և մեկնաբանելու համար։ Բացի այդ, շատ հաշվարկային կենսաբաններ իրականացնում են սիմուլյացիաներ ՝ կանխատեսելու համար, թե ինչպես են որոշակի կենսաբանական համակարգեր արձագանքելու տարբեր միջավայրերի պայմաններում։ Օրինակ, սիմուլյացիան կարող է կանխատեսել, թե ինչպես են քաղցկեղի բջիջները արձագանքում տարբեր դեղամիջոցների բուժումներին, և, իր հերթին, օգնում են գտնել բուժում։ Հույսն այն է, որ այս հաշվարկային մոդելներն ու սիմուլյացիաները, ի վերջո, կարող են հանգեցնել մի շարք հիվանդությունների նոր բուժումների հայտնաբերմանը։

Ծանոթագրություններ

Արտաքին հղումներ 
 Մարդկային գենոմի նախագիծը
 Առաջին սերնդի հաջորդականացում (FGS) 
 (Երրորդ սերնդի հաջորդականացում (TGS) 
 Սանգեր տիպի հաջորդականություն
 Հաշվարկային կենսաբանություն

Գրականություն 
  
  
  
  

Հաջորդականացում
ԴՆԹ