مُسلسل الحمض النووي

الموسوعة الحرة
مُسلسل الحمض النووي
مُسلسلات الحمض النووي
الشركات المصنعةروش ، إيلومينا ، لايف تكنولوجيز ، بيكمان كولتر ، باسيفيك بيوساينسز ، إم جي آي/بي جي آي ، أوكسفورد نانوبور تكنولوجيز

مُسلسل الحمض النووي هو أداة علمية تُستخدم لأتمتة عملية تسلسل الحمض النووي . عند أخذ عينة من الحمض النووي ، يُستخدم مُسلسل الحمض النووي لتحديد ترتيب القواعد الأربع: G ( جوانين )، وC ( سايتوزين )، وA ( أدينين )، وT ( ثايمين ). ثم يتم الإبلاغ عن ذلك كسلسلة نصية ، تسمى القراءة. يمكن أيضًا اعتبار بعض مُسلسلات الحمض النووي أدوات بصرية لأنها تحلل الإشارات الضوئية الناتجة عن الفلوروكرومات المرتبطة بالنوكليوتيدات .

تم تقديم أول جهاز تسلسل الحمض النووي الآلي، الذي اخترعه لويد م. سميث ، بواسطة شركة أبلايد بيوسيستمز في عام 1987. [1] وقد استخدم طريقة تسلسل سانجر ، وهي التكنولوجيا التي شكلت أساس "الجيل الأول" من أجهزة تسلسل الحمض النووي [2] [3] ومكنت من إكمال مشروع الجينوم البشري في عام 2001. [4] هذا الجيل الأول من أجهزة تسلسل الحمض النووي هي في الأساس أنظمة كهربية آلية تكتشف هجرة شظايا الحمض النووي المسمى. لذلك، يمكن أيضًا استخدام هذه الأجهزة التسلسلية في تحديد النمط الجيني للعلامات الجينية حيث يلزم تحديد طول شظايا الحمض النووي فقط (على سبيل المثال، الأقمار الصناعية الدقيقة ، AFLPs ).

حفز مشروع الجينوم البشري تطوير منصات أرخص وأكثر إنتاجية وأكثر دقة تُعرف باسم أجهزة تسلسل الجيل التالي (NGS) لتسلسل الجينوم البشري . وتشمل هذه منصات تسلسل الحمض النووي 454 و SOLiD و Illumina . لقد زادت أجهزة تسلسل الجيل التالي من معدل تسلسل الحمض النووي بشكل كبير، مقارنةً بأساليب سانجر السابقة. يمكن تحضير عينات الحمض النووي تلقائيًا في أقل من 90 دقيقة، [5] بينما يمكن تسلسل الجينوم البشري بتغطية 15 مرة في غضون أيام. [6]

توفر أجهزة تسلسل الحمض النووي من الجيل الثالث الأحدث مثل PacBio SMRT و Oxford Nanopore إمكانية تسلسل الجزيئات الطويلة، مقارنة بتقنيات القراءة القصيرة مثل Illumina SBS أو DNBSEQ من MGI Tech.

بسبب القيود المفروضة على تقنية تسلسل الحمض النووي، فإن قراءات العديد من هذه التقنيات قصيرة، مقارنة بطول الجينوم ، وبالتالي يجب تجميع القراءات في مجموعات متجاورة أطول . [7] قد تحتوي البيانات أيضًا على أخطاء ناجمة عن قيود في تقنية تسلسل الحمض النووي أو أخطاء أثناء تضخيم تفاعل البوليميراز المتسلسل . يستخدم مصنعو تسلسل الحمض النووي عددًا من الطرق المختلفة للكشف عن قواعد الحمض النووي الموجودة. تؤثر البروتوكولات المحددة المطبقة في منصات التسلسل المختلفة على البيانات النهائية التي يتم إنشاؤها. لذلك، قد تكون مقارنة جودة البيانات والتكلفة عبر التقنيات المختلفة مهمة شاقة. يوفر كل مصنع طرقه الخاصة لإبلاغ أخطاء التسلسل والنتائج. ومع ذلك، لا يمكن دائمًا مقارنة الأخطاء والنتائج بين منصات مختلفة بشكل مباشر. نظرًا لأن هذه الأنظمة تعتمد على مناهج مختلفة لتسلسل الحمض النووي، فإن اختيار أفضل جهاز تسلسل الحمض النووي والطريقة يعتمد عادةً على أهداف التجربة والميزانية المتاحة. [2]

تاريخ

تم تطوير أول طرق تسلسل الحمض النووي بواسطة جيلبرت (1973) [8] وسانجر (1975). [9] قدم جيلبرت طريقة تسلسل تعتمد على التعديل الكيميائي للحمض النووي متبوعًا بالانقسام عند قواعد محددة بينما تعتمد تقنية سانجر على إنهاء سلسلة الديدوكسي نيوكليوتيد . أصبحت طريقة سانجر شائعة بسبب كفاءتها المتزايدة وانخفاض نشاطها الإشعاعي. كان أول جهاز تسلسل الحمض النووي الآلي هو AB370A، الذي قدمته شركة Applied Biosystems في عام 1986. كان AB370A قادرًا على تسلسل 96 عينة في وقت واحد، و500 كيلو قاعدة في اليوم، والوصول إلى أطوال قراءة تصل إلى 600 قاعدة. كانت هذه بداية "الجيل الأول" من أجهزة تسلسل الحمض النووي، [2] [3] والتي نفذت تسلسل سانجر ونوكليوتيدات الديدوكسي الفلورية وهلام بولي أكريلاميد محصور بين ألواح زجاجية - هلام لوحي. كان التقدم الرئيسي التالي هو إصدار AB310 في عام 1995 والذي استخدم بوليمرًا خطيًا في الشعيرات الدموية بدلاً من هلام اللوح لفصل خيوط الحمض النووي عن طريق الكهربي. شكلت هذه التقنيات الأساس لإكمال مشروع الجينوم البشري في عام 2001. [4] حفز مشروع الجينوم البشري تطوير منصات أرخص وعالية الإنتاجية وأكثر دقة تُعرف باسم أجهزة التسلسل من الجيل التالي (NGS). في عام 2005، أصدرت 454 Life Sciences جهاز التسلسل 454، تلاه محلل الجينوم Solexa وSOLiD (كشف الربط الأوليغو المدعوم) بواسطة Agencourt في عام 2006. استحوذت شركة Applied Biosystems على Agencourt في عام 2006، وفي عام 2007، اشترت شركة Roche شركة 454 Life Sciences، بينما اشترت Illumina شركة Solexa. دخلت شركة Ion Torrent السوق في عام 2010 واستحوذت عليها شركة Life Technologies (الآن Thermo Fisher Scientific ). وبدأت شركة BGI في تصنيع أجهزة التسلسل في الصين بعد الاستحواذ على شركة Complete Genomics التابعة لها . ولا تزال هذه الأجهزة هي الأكثر شيوعًا في أنظمة التسلسل التسلسلي نظرًا لتكلفتها التنافسية ودقتها وأدائها.

في الآونة الأخيرة، تم تقديم الجيل الثالث من أجهزة تسلسل الحمض النووي. لا تتطلب طرق التسلسل التي تطبقها هذه الأجهزة تضخيم الحمض النووي (تفاعل البوليميراز المتسلسل - PCR)، مما يسرع من تحضير العينة قبل التسلسل ويقلل من الأخطاء. بالإضافة إلى ذلك، يتم جمع بيانات التسلسل من التفاعلات الناجمة عن إضافة النوكليوتيدات في الشريط التكميلي في الوقت الحقيقي. قدمت شركتان نهجين مختلفين في أجهزة تسلسل الجيل الثالث الخاصة بهما. تستخدم أجهزة تسلسل Pacific Biosciences طريقة تسمى الوقت الحقيقي للجزيء الواحد (SMRT)، حيث يتم إنتاج بيانات التسلسل بواسطة الضوء (الملتقط بواسطة كاميرا) المنبعث عند إضافة نوكليوتيد إلى الشريط التكميلي بواسطة إنزيمات تحتوي على صبغات فلورية. Oxford Nanopore Technologies هي شركة أخرى تعمل على تطوير أجهزة تسلسل الجيل الثالث باستخدام أنظمة إلكترونية تعتمد على تقنيات استشعار النانو.

مصنعي أجهزة تسلسل الحمض النووي

وقد تم تطوير أجهزة تسلسل الحمض النووي وتصنيعها وبيعها من قبل الشركات التالية، من بين شركات أخرى:

روش

كان جهاز تسلسل الحمض النووي 454 هو أول جهاز تسلسل من الجيل التالي يحقق نجاحًا تجاريًا. [10] تم تطويره بواسطة 454 Life Sciences وتم شراؤه بواسطة Roche في عام 2007. يستخدم 454 الكشف عن بيروفوسفات المنبعث من تفاعل بوليميراز الحمض النووي عند إضافة نوكليوتيد إلى سلالة القالب.

تصنع شركة روش حاليًا نظامين يعتمدان على تقنية التسلسل الحراري الخاصة بها: نظام GS FLX+ ونظام GS Junior. [11] يعد نظام GS FLX+ بأطوال قراءة تصل إلى حوالي 1000 زوج قاعدي بينما يعد نظام GS Junior بقراءات 400 زوج قاعدي. [12] [13] تم إصدار نظام 454 GS FLX Titanium، وهو سلف GS FLX+، في عام 2008، محققًا إنتاجًا يبلغ 0.7 جيجابايت من البيانات لكل تشغيل، بدقة 99.9٪ بعد مرشح الجودة، وطول قراءة يصل إلى 700 زوج قاعدي. في عام 2009، أطلقت شركة روش نظام GS Junior، وهو إصدار سطحي من جهاز التسلسل 454 بطول قراءة يصل إلى 400 زوج قاعدي، وإعداد مكتبة مبسط ومعالجة البيانات.

من مزايا أنظمة 454 سرعتها في التشغيل. يمكن تقليل القوى العاملة من خلال أتمتة تحضير المكتبة وشبه أتمتة تفاعل البوليميراز المتسلسل للمستحلب. من عيوب نظام 454 أنه عرضة للأخطاء عند تقدير عدد القواعد في سلسلة طويلة من النوكليوتيدات المتطابقة. يشار إلى هذا باسم خطأ البوليمر المتجانس ويحدث عندما يكون هناك 6 قواعد متطابقة أو أكثر في الصف. [14] ومن العيوب الأخرى أن سعر الكواشف أغلى نسبيًا مقارنة بأجهزة التسلسل الأخرى من الجيل التالي.

في عام 2013 أعلنت شركة روش أنها ستوقف تطوير تقنية 454 وستتخلص تدريجيًا من أجهزة 454 تمامًا في عام 2016 عندما تصبح تقنيتها غير تنافسية. [15] [16]

تنتج شركة روش عددًا من أدوات البرمجيات التي تم تحسينها لتحليل بيانات التسلسل 454. [17] مثل،

  • يقوم برنامج GS Run Processor بتحويل الصور الخام التي تم إنشاؤها بواسطة تشغيل التسلسل إلى قيم كثافة. [18] تتكون العملية من خطوتين رئيسيتين: معالجة الصور ومعالجة الإشارات. كما يطبق البرنامج التطبيع وتصحيح الإشارة واستدعاء القاعدة ودرجات الجودة للقراءات الفردية. يقوم البرنامج بإخراج البيانات في ملفات تنسيق التدفق القياسي (أو SFF) لاستخدامها في تطبيقات تحليل البيانات (GS De Novo Assembler أو GS Reference Mapper أو GS Amplicon Variant Analyzer).
  • GS De Novo Assembler هي أداة لتجميع الجينومات الكاملة التي يصل حجمها إلى 3 جيجابايت من قراءات عشوائية منفردة أو مجتمعة مع بيانات نهاية مقترنة تم إنشاؤها بواسطة 454 تسلسل. كما أنها تدعم التجميع الجديد للنسخ (بما في ذلك التحليل)، وكذلك اكتشاف المتغيرات المتماثلة. [17]
  • يقوم برنامج GS Reference Mapper برسم قراءات قصيرة لجينوم مرجعي، مما يؤدي إلى توليد تسلسل توافقي. يتمكن البرنامج من توليد ملفات إخراج للتقييم، مما يشير إلى الإدخالات والحذف وSNPs. يمكنه التعامل مع الجينومات الكبيرة والمعقدة من أي حجم. [17]
  • أخيرًا، يقوم محلل المتغيرات GS Amplicon بمحاذاة القراءات من عينات amplicon مع مرجع، وتحديد المتغيرات (مرتبطة أو غير مرتبطة) وتردداتها. ويمكن استخدامه أيضًا للكشف عن المتغيرات غير المعروفة ومنخفضة التردد. وهو يتضمن أدوات رسومية لتحليل المحاذاة. [17]

إلومينا

جهاز تسلسل الجينوم Illumina Genome Analyzer II

تنتج شركة Illumina عددًا من أجهزة التسلسل من الجيل التالي باستخدام التكنولوجيا التي حصلت عليها من Manteia Predictive Medicine وطورتها شركة Solexa. [19] تصنع شركة Illumina عددًا من أجهزة التسلسل من الجيل التالي باستخدام هذه التكنولوجيا بما في ذلك HiSeq وGenome Analyzer IIx وMiSeq وHiScanSQ، والتي يمكنها أيضًا معالجة المصفوفات الدقيقة . [20]

تم إصدار التكنولوجيا المؤدية إلى أجهزة تسلسل الحمض النووي هذه لأول مرة بواسطة Solexa في عام 2006 باسم Genome Analyzer. [10] اشترت Illumina شركة Solexa في عام 2007. يستخدم محلل الجينوم طريقة التسلسل عن طريق التخليق. أنتج النموذج الأول 1 جيجابايت لكل تشغيل. خلال عام 2009، زاد الإنتاج من 20 جيجابايت لكل تشغيل في أغسطس إلى 50 جيجابايت لكل تشغيل في ديسمبر. في عام 2010، أصدرت Illumina جهاز HiSeq 2000 بإنتاج 200 ثم 600 جيجابايت لكل تشغيل والذي سيستغرق 8 أيام. عند إصداره، قدم HiSeq 2000 واحدة من أرخص منصات التسلسل بسعر 0.02 دولار لكل مليون قاعدة حسب تكلفة معهد بكين للجينوميات .

في عام 2011، أطلقت شركة Illumina جهاز تسلسل يسمى MiSeq. عند إطلاقه، كان بإمكان MiSeq توليد 1.5 جيجابت في الثانية لكل تشغيل مع قراءات 150bp في النهاية المزدوجة. يمكن إجراء تشغيل تسلسل في 10 ساعات عند استخدام تحضير عينة الحمض النووي الآلي. [10]

يستخدم جهاز Illumina HiSeq أداتين برمجيتين لحساب عدد وموقع مجموعات الحمض النووي لتقييم جودة التسلسل: نظام التحكم HiSeq والمحلل في الوقت الفعلي. تساعد هذه الطرق في تقييم ما إذا كانت المجموعات القريبة تتداخل مع بعضها البعض. [10]

تقنيات الحياة

تنتج شركة Life Technologies (والتي تُعرف الآن باسم Thermo Fisher Scientific ) أجهزة تسلسل الحمض النووي تحت العلامات التجارية Applied Biosystems و Ion Torrent . تصنع شركة Applied Biosystems منصة تسلسل الجيل التالي SOLiD، [21] وأجهزة تسلسل الحمض النووي القائمة على Sanger مثل 3500 Genetic Analyzer. [22] تحت العلامة التجارية Ion Torrent، تنتج شركة Applied Biosystems أربعة أجهزة تسلسل من الجيل التالي: نظام Ion PGM ونظام Ion Proton ونظام Ion S5 ونظام Ion S5xl. [23] ويُعتقد أيضًا أن الشركة تعمل على تطوير جهاز تسلسل الحمض النووي الشعري الجديد المسمى SeqStudio والذي سيتم إطلاقه في أوائل عام 2018. [24]

استحوذت شركة Applied Biosystems على أنظمة SOLiD في عام 2006. تطبق SOLiD التسلسل عن طريق الربط والتشفير ثنائي القاعدة . تم إطلاق أول نظام SOLiD في عام 2007، مما أدى إلى توليد أطوال قراءة تبلغ 35 قاعدة و3 جيجابايت من البيانات لكل تشغيل. بعد خمس ترقيات، تم إطلاق نظام التسلسل 5500xl في عام 2010، مما أدى إلى زيادة طول القراءة بشكل كبير إلى 85 قاعدة، وتحسين الدقة بنسبة تصل إلى 99.99٪ وإنتاج 30 جيجابايت لكل تشغيل لمدة 7 أيام. [10]

ظل طول القراءة المحدود لـ SOLiD عيبًا كبيرًا [25] وقد حد إلى حد ما من استخدامه للتجارب حيث يكون طول القراءة أقل أهمية مثل إعادة التسلسل وتحليل النسخ ومؤخرًا تجارب ChIP-Seq والمثيلة. [10] أصبح وقت تحضير عينة الحمض النووي لأنظمة SOLiD أسرع بكثير مع أتمتة تحضيرات مكتبة التسلسل مثل نظام Tecan. [10]

يمكن فك تشفير بيانات مساحة اللون التي تنتجها منصة SOLiD إلى قواعد DNA لمزيد من التحليل، ومع ذلك، يمكن للبرامج التي تأخذ في الاعتبار معلومات مساحة اللون الأصلية أن تعطي نتائج أكثر دقة. أصدرت شركة Life Technologies برنامج BioScope، [26] وهو عبارة عن حزمة تحليل بيانات لإعادة التسلسل وتحليل ChiP-Seq والنسخ. يستخدم خوارزمية MaxMapper لرسم خريطة لقراءات مساحة اللون.

بيكمان كولتر

كانت شركة Beckman Coulter (التي تُعرف الآن باسم Danaher ) قد قامت في السابق بتصنيع أجهزة تسلسل الحمض النووي القائمة على إنهاء السلسلة والرحلان الكهربائي الشعري تحت اسم الطراز CEQ، بما في ذلك CEQ 8000. [27] تنتج الشركة الآن نظام التحليل الجيني GeXP، والذي يستخدم تسلسل إنهاء الصبغة . [28] تستخدم هذه الطريقة جهاز تدوير حراري بنفس الطريقة التي تستخدمها تقنية تفاعل البوليميراز المتسلسل لتشويه وتلدين وتمديد شظايا الحمض النووي، مما يؤدي إلى تضخيم الشظايا المتسلسلة. [29] [30]

علوم الأحياء في المحيط الهادئ

تنتج شركة Pacific Biosciences أنظمة التسلسل PacBio RS وSequel باستخدام طريقة التسلسل في الوقت الفعلي لجزيء واحد ، أو SMRT. [31] يمكن لهذا النظام إنتاج أطوال قراءة لآلاف الأزواج القاعدية. يتم تصحيح أخطاء القراءة الخام الأعلى باستخدام إما الإجماع الدائري - حيث تتم قراءة نفس السلسلة مرارًا وتكرارًا - أو باستخدام استراتيجيات التجميع المحسّنة . [32] أبلغ العلماء عن دقة 99.9999٪ بهذه الاستراتيجيات. [33] تم إطلاق نظام Sequel في عام 2015 بسعة متزايدة وسعر أقل. [34] [35]

تم استخدام جهاز تسلسل Oxford Nanopore MinION (أسفل اليمين) في أول عملية تسلسل للحمض النووي في الفضاء في أغسطس 2016 بواسطة رائدة الفضاء كاثلين روبينز . [36]

أكسفورد نانوبور

يعتمد جهاز التسلسل MinION من Oxford Nanopore Technologies على تقنية تسلسل النانو المتطورة لتحليل الأحماض النووية. [37] يبلغ طول الجهاز أربع بوصات ويحصل على الطاقة من منفذ USB . يفك MinION شفرة الحمض النووي مباشرة حيث يتم سحب الجزيء بمعدل 450 قاعدة / ثانية من خلال نانوبور معلق في غشاء. [38] تشير التغييرات في التيار الكهربائي إلى القاعدة الموجودة. في البداية، كان الجهاز دقيقًا بنسبة 60 إلى 85 في المائة، مقارنة بنسبة 99.9 في المائة في الأجهزة التقليدية. [39] حتى النتائج غير الدقيقة قد تكون مفيدة لأنها تنتج أطوال قراءة طويلة. [40] في أوائل عام 2021، استخدم باحثون من جامعة كولومبيا البريطانية علامات جزيئية خاصة وتمكنوا من تقليل معدل خطأ الجهاز من خمسة إلى 15 في المائة إلى أقل من 0.005 في المائة حتى عند تسلسل العديد من الامتدادات الطويلة من الحمض النووي في وقت واحد. [41] هناك تكراران آخران للمنتج يعتمدان على MinION؛ الأول هو GridION وهو جهاز تسلسل أكبر قليلاً يعالج ما يصل إلى خمس خلايا تدفق MinION في وقت واحد. والثاني هو PromethION الذي يستخدم ما يصل إلى 100000 مسام بالتوازي، وهو أكثر ملاءمة للتسلسل عالي الحجم. [42]

إم جي آي

تنتج شركة MGI أجهزة تسلسل عالية الإنتاجية للبحث العلمي والتطبيقات السريرية مثل DNBSEQ-G50 وDNBSEQ-G400 وDNBSEQ-T7، بموجب تقنية DNBSEQ الخاصة. [43] وهي تعتمد على تقنيات تسلسل كرات الحمض النووي النانوية وتركيب مرساة المسبار التوليفي، حيث يتم تحميل كرات الحمض النووي النانوية (DNBs) على شريحة مصفوفة منقوشة عبر النظام السائل، ثم يتم إضافة برايمر تسلسل لاحقًا إلى منطقة المحول من كرات الحمض النووي النانوية للتهجين . يمكن أن يولد DNBSEQ-T7 قراءات قصيرة على نطاق واسع جدًا - ما يصل إلى 60 جينومًا بشريًا في اليوم. [44] تم استخدام DNBSEQ-T7 لتوليد قراءات ذات نهايات مقترنة بطول 150 زوجًا قاعديًا، وتسلسل 30X، لتسلسل جينوم SARS-CoV-2 أو COVID-19 لتحديد استعداد المتغيرات الجينية في مرض COVID-19 الشديد. [45] باستخدام تقنية جديدة، قام الباحثون من بنك الجينات الوطني الصيني بتسلسل المكتبات الخالية من تفاعل البوليميراز المتسلسل على مصفوفات DNBSEQ الخالية من تفاعل البوليميراز المتسلسل من MGI للحصول لأول مرة على تسلسل جينوم كامل خالٍ من تفاعل البوليميراز المتسلسل . [46] تم استخدام MGISEQ-2000 في تسلسل الحمض النووي الريبي أحادي الخلية لدراسة التسبب في المرض الأساسي والتعافي لدى مرضى كوفيد-19، كما نُشر في مجلة Nature Medicine . [47]

مقارنة

تظهر العروض الحالية في تقنية تسلسل الحمض النووي لاعباً مهيمناً: Illumina (ديسمبر 2019)، تليها PacBio و MGI و Oxford Nanopore .

مقارنة المقاييس وأداء أجهزة تسلسل الحمض النووي من الجيل التالي. [48]
المُسلسل أيون تورنت PGM [5] [49] [50] 454 GS FLX [10] هاي سيك 2000 [5] [10] سوليدف4 [10] باك بيو [5] [51] سانجر 3730xl [10] MGI DNBSEQ-G400 [52]
الشركة المصنعة أيون تورنت (تقنيات الحياة) 454 علوم الحياة (روش) إلومينا النظم الحيوية التطبيقية (تقنيات الحياة) علوم الأحياء في المحيط الهادئ النظم الحيوية التطبيقية (تقنيات الحياة) إم جي آي
كيمياء التسلسل تسلسل أشباه الموصلات الأيونية تسلسل البايرو تسلسل البوليميراز القائم على التركيب التسلسل القائم على الربط نيوكليوتيدات فلورية مترابطة بالفوسفور إنهاء سلسلة الديديوكسي تسلسل البوليميراز القائم على التركيب
نهج التضخيم تفاعل البوليميراز المتسلسل المستحلب تفاعل البوليميراز المتسلسل المستحلب تضخيم الجسر تفاعل البوليميراز المتسلسل المستحلب جزيء واحد؛ لا يوجد تضخيم تفاعل البوليميراز المتسلسل توليد كرة النانو DNA (DNB)
إخراج البيانات لكل تشغيل 100-200 ميجا بايت 0.7 جيجابايت 600 جيجابايت 120 جيجابايت 0.5 - 1.0 جيجابايت 1.9~84 كيلوبايت 1440 جيجابايت / 1500-1800 مليون قراءة
دقة 99% 99.9% 99.9% 99.94% 88.0% (>99.9999% CCS أو HGAP) 99.999% 99.90%
الوقت لكل جولة ساعاتين 24 ساعة 3-10 أيام 7-14 يوما 2-4 ساعات 20 دقيقة - 3 ساعات 3-5 أيام
طول القراءة 200-400 زوج أساسي 700 نقطة أساس نهاية مزدوجة 100x100 زوج أساسي نهاية مزدوجة 50x50 نقطة أساس 14000 نقطة أساس ( N50 ) 400-900 زوج أساسي نهاية مزدوجة 100/150/200 زوج أساسي
التكلفة لكل تشغيل 350 دولار أمريكي 7000 دولار أمريكي 6000 دولار أمريكي (30x جينوم بشري) 4000 دولار أمريكي 125–300 دولار أمريكي 4 دولار أمريكي (قراءة/تفاعل واحد) غير متاح
التكلفة لكل ميجا بايت 1.00 دولار أمريكي 10 دولار أمريكي 0.07 دولار أمريكي 0.13 دولار أمريكي 0.13 دولار - 0.60 دولار أمريكي 2400 دولار أمريكي 0.007 دولار
التكلفة لكل أداة 80 ألف دولار أمريكي 500000 دولار أمريكي 690,000 دولار أمريكي 495000 دولار أمريكي 695,000 دولار أمريكي 95000 دولار أمريكي غير متاح

مراجع

  1. ^ كوك ديجان، روبرت مولان (1991). "أصول مشروع الجينوم البشري". مجلة FASEB . 5 (1). جامعة واشنطن: 8-11. doi : 10.1096/fasebj.5.1.1991595 . PMID  1991595. S2CID  37792736. تم الاسترجاع في 20 أكتوبر 2014 .
  2. ^ abc Metzker, ML (2005). "التقنيات الناشئة في تسلسل الحمض النووي". Genome Res . 15 (12): 1767–1776. doi : 10.1101/gr.3770505 . PMID  16339375.
  3. ^ ab Hutchison, CA III. (2007). "تسلسل الحمض النووي: من المختبر إلى السرير وما بعده". Nucleic Acids Res . 35 (18): 6227–6237. doi :10.1093/nar/gkm688. PMC 2094077. PMID  17855400. 
  4. ^ ab FS Collins; M. Morgan; A. Patrinos (2003). "مشروع الجينوم البشري: الدروس المستفادة من علم الأحياء واسع النطاق". Science . 300 (5617): 286–290. Bibcode :2003Sci...300..286C. doi :10.1126/science.1084564. PMID  12690187. S2CID  22423746.
  5. ^ abcd Quail, Michael A.; Smith, Miriam; Coupland, Paul; Otto, Thomas D.; Harris, Simon R.; Connor, Thomas R.; Bertoni, Anna; Swerdlow, Harold P.; Gu, Yong (2012-07-24). "قصة ثلاث منصات تسلسل للجيل القادم: مقارنة بين أجهزة التسلسل Ion Torrent وPacific Biosciences وIllumina MiSeq". BMC Genomics . 13 (1): 341. doi : 10.1186/1471-2164-13-341 . ISSN  1471-2164. PMC 3431227. PMID 22827831  . 
  6. ^ مايكل أ. كويل؛ إيفانكا كوزاريوا؛ فرانسيس سميث؛ أيلوين سكالي؛ فيليب ج. ستيفنز؛ ريتشارد دوربين؛ هارولد سويردلو؛ دانيال ج. تورنر (2008). "تحسينات مركز الجينوم الكبير لنظام تسلسل إيلومينا". Nat Methods . 5 (12): 1005–1010. doi :10.1038/nmeth.1270. PMC 2610436. PMID 19034268  . 
  7. ^ لي، هينج؛ روان، جو؛ دوربين، ريتشارد (2008-11-01). "رسم خرائط قراءات تسلسل الحمض النووي القصيرة واستدعاء المتغيرات باستخدام درجات جودة رسم الخرائط". أبحاث الجينوم . 18 (11): 1851-1858. doi :10.1101/gr.078212.108. ISSN  1088-9051. PMC 2577856. PMID 18714091  . 
  8. ^ جيلبرت دبليو، ماكسام إيه (1973). "تسلسل النوكليوتيدات لمشغل لاك". Proc Natl Acad Sci USA . 70 (12): 13581–3584. Bibcode :1973PNAS...70.3581G. doi : 10.1073/pnas.70.12.3581 . PMC 427284. PMID  4587255 . 
  9. ^ سانجر ف، كولسون أ. ر. (مايو 1975). "طريقة سريعة لتحديد التسلسلات في الحمض النووي عن طريق التخليق الأولي باستخدام بوليميراز الحمض النووي". مجلة البيولوجيا الجزيئية . 94 (3): 441-8. doi :10.1016/0022-2836(75)90213-2. PMID  1100841.
  10. ^ abcdefghijk Lin Liu; Yinhu Li; Siliang Li; Ni Hu; Yimin He; Ray Pong; Danni Lin; Lihua Lu; Maggie Law (2012). "مقارنة أنظمة التسلسل الجيني للجيل التالي". مجلة الطب الحيوي والتكنولوجيا الحيوية . 2012 : 251364. doi : 10.1155/2012/251364 . PMC 3398667. PMID  22829749 . 
  11. ^ "المنتجات: 454 Life Sciences, a Roche Company". مؤرشف من الأصل في 2012-09-13 . تم الاسترجاع في 2012-09-05 .
  12. ^ "المنتجات - نظام GS FLX+: 454 Life Sciences، شركة Roche". مؤرشف من الأصل في 2012-09-05 . تم الاسترجاع في 2012-09-05 .
  13. ^ "المنتجات - نظام GS Junior : 454 Life Sciences, a Roche Company". مؤرشف من الأصل في 2012-09-13 . تم الاسترجاع في 2012-09-05 .
  14. ^ مارديس، إلين ر. (1 سبتمبر 2008). "طرق تسلسل الحمض النووي للجيل القادم". المراجعة السنوية لعلم الجينوم وعلم الوراثة البشرية . 9 (1): 387-402. doi :10.1146/annurev.genom.9.081307.164359. PMID  18576944. S2CID  2484571.
  15. ^ "روش تغلق مشروع تسلسل الجينوم 454". GenomeWeb . 2013-10-15.
  16. ^ ديفيز، كيفن (23 أبريل 2013). "روش تغلق برامج أبحاث الجيل الثالث من التسلسل التسلسلي". منشورات - عالم تكنولوجيا المعلومات الحيوية .
  17. ^ abcd "المنتجات - برامج التحليل: 454 Life Science، شركة Roche". مؤرشف من الأصل في 2009-02-19 . تم الاسترجاع في 2013-10-23 .
  18. ^ دليل برنامج نظام Genome Sequencer FLX، الإصدار 2.3
  19. ^ مارسيال، جين جي. (6 نوفمبر 2006). "تقدم شركة Solexa يكمن في الجينات". بلومبرج . تم الاسترجاع في 10 يناير 2022 .
  20. ^ "أنظمة التسلسل والمصفوفات الدقيقة". www.illumina.com .
  21. ^ "Applied Biosystems - US". www.thermofisher.com .
  22. ^ "تسلسل سانجر وتحليل الشظايا بواسطة CE - الولايات المتحدة". www.thermofisher.com .
  23. ^ "أيون تورنت".
  24. ^ "جهاز تحليل الجينات SeqStudio من Applied Biosystems - الولايات المتحدة".
  25. ^ "Applied Biosystems - US". www.thermofisher.com .
  26. ^ "التسلسل - الولايات المتحدة". www.thermofisher.com .
  27. ^ براون، روس د.؛ هو، ب. جوي (2008-02-01). الورم النقوي المتعدد: الأساليب والبروتوكولات. سبرينغر ساينس آند بيزنس ميديا. رقم ISBN 978-1-59259-916-5.
  28. ^ "دليل GenomeLab GeXP" (PDF) . كلية ميدغار إيفرز ، جامعة مدينة نيويورك . أغسطس 2014. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2021-12-05.
  29. ^ راي، أليكس جيه؛ كاماث، راشمي إم؛ جيرالد، ويليام؛ فليشر، مارتن (29 أكتوبر 2008). "التحقق التحليلي من صحة محلل جي إكس بي وتصميم سير عمل لاكتشاف العلامات الحيوية للسرطان باستخدام ملف تعريف التعبير الجيني المتعدد". الكيمياء التحليلية والحيوية . 393 (5): 1505-1511. doi :10.1007/s00216-008-2436-7. PMID  18958454. S2CID  46721686.
  30. ^ Beckman Coulter, Inc - GenomeLab GeXP Genetic Analysis System [ رابط معطل ]
  31. ^ "أنظمة تكملة PacBio".
  32. ^ Koren, S; Schatz, MC; Walenz, BP; Martin, J; Howard, JT; Ganapathy, G; Wang, Z; Rasko, DA; McCombie, WR; Jarvis, ED; Phillippy, AM (1 يوليو 2012). "تصحيح الخطأ الهجين والتجميع الجديد لقراءات التسلسل الجزيئي الفردي". Nature Biotechnology . 30 (7): 693–700. doi :10.1038/nbt.2280. PMC 3707490. PMID  22750884 . 
  33. ^ تشين، تشن شان؛ ألكسندر، ديفيد هـ؛ ماركس، باتريك؛ كلامر، آرون أ؛ دريك، جيمس؛ هاينر، شيريل؛ كلوم، أليسيا؛ كوبلاند، أليكس؛ هدليستون، جون؛ إيشلر، إيفان إي؛ تورنر، ستيفن دبليو؛ كورلاش، جوناس (2013). "تجميعات جينوم ميكروبية غير هجينة منتهية من بيانات تسلسل SMRT طويلة القراءة". طرق الطبيعة . 10 (6): 563-569. doi :10.1038/nmeth.2474. PMID  23644548. S2CID  205421576.
  34. ^ كرول، آرون (1 أكتوبر 2015). "تكملة جديرة بالاهتمام: نظام التسلسل الجديد من PacBio".
  35. ^ "PacBio تطلق نظام تسلسل جزيئي واحد عالي الإنتاجية ومنخفض التكلفة". أكتوبر 2015.
  36. ^ Gaskill, Melissa (29 أغسطس 2016). "First DNA Sequencing in Space a Game Changer". ناسا . تم الاسترجاع في 26 أكتوبر 2016 .
  37. ^ تايلر، أندريا د.؛ ماتاسيجي، لورا؛ أورفانو، شانتيل ج.؛ شميدت، ليزا؛ أنطونيشن، كيم س.؛ مولفي، مايكل ر.؛ كوربيت، سيندي ر. (2018-07-19). "تقييم جهاز تسلسل MinION من Oxford Nanopore لتطبيقات تسلسل الجينوم الكامل للميكروبات". التقارير العلمية . 8 (1): 10931. رمز Bibcode :2018NatSR...810931T. doi :10.1038/s41598-018-29334-5. ISSN  2045-2322. PMC 6053456. PMID 30026559  . 
  38. ^ جاين، ميتين؛ كورين، سيرجي؛ ميجا، كارين هـ ؛ كويك، جوش؛ راند، آرثر سي؛ ساساني، توماس أ؛ تايسون، جون ر؛ بيجز، أندرو د؛ ديلثي، ألكسندر ت؛ فيدس، إيان ت؛ مالا، سونير (29 يناير 2018). "تسلسل النانو وتجميع الجينوم البشري بقراءات طويلة للغاية". التكنولوجيا الحيوية الطبيعية . 36 (4): 338-345. doi :10.1038/nbt.4060. ISSN  1546-1696. PMC 5889714. PMID 29431738  . 
  39. ^ "جهاز تسلسل الحمض النووي بحجم USB من MinION يخضع لاختبارات واقعية". Engadget . 19 سبتمبر 2014 . تم الاسترجاع في 2021-12-05 .
  40. ^ لو، هينجيون؛ جيوردانو، فرانسيسكا؛ نينج، زيمين (2016-10-01). "Oxford Nanopore MinION Sequencing and Genome Assembly". Genomics, Proteomics & Bioinformatics . SI: Big Data and Precision Medicine. 14 (5): 265–279. doi :10.1016/j.gpb.2016.05.004. ISSN  1672-0229. PMC 5093776 . PMID  27646134. 
  41. ^ "طريقة جديدة تساعد جهاز تسلسل الحمض النووي الصغير على تحقيق دقة شبه مثالية". ScienceDaily . تم الاسترجاع في 2021-12-05 .
  42. ^ Regalado, Antonio (17 سبتمبر 2014). "جهاز تسلسل الحمض النووي الجديد الجذري أصبح في أيدي الباحثين أخيرًا". Technology Review . تم الاسترجاع في 3 أكتوبر 2014 .
  43. ^ LeMieux, Julianna; PhD (2020-12-03). "تحليل الجينوم ينتقل إلى المستوى التالي". GEN - أخبار الهندسة الوراثية والتكنولوجيا الحيوية . تم الاسترجاع في 2021-12-20 .
  44. ^ كيم، هاك مين؛ جيون، سونغوون؛ تشونغ، أوكسونغ؛ جون، جي هون؛ كيم، هوي سو؛ بلازيت، أستا؛ لي، هوانغ يول؛ يو، يونغ سوك؛ تشو، يون سونغ؛ بولسر، دان إم؛ باك، جونج (2021-03-01). "تحليل مقارن لسبع منصات تسلسل قصيرة القراءة باستخدام الجينوم المرجعي الكوري: معيار تسلسل MGI وIllumina لتسلسل الجينوم الكامل". جيجا ساينس . 10 (3): giab014. doi :10.1093/gigascience/giab014. ISSN  2047-217X. PMC 7953489. PMID 33710328  . 
  45. ^ C Anukam, Kingsley; E Bassey, Bassey (2020). "Genetic Variants predisposition to Severe COVID-19 Illness Identified in a Healthy Nigerian Man, using Nebula Genomics Gene.iobio Platform" (PDF) . مجلة علوم المختبرات الطبية . 30 (4): 62–75. doi :10.5281/zenodo.4399050. ISSN  1116-1043. S2CID  244988198.
  46. ^ شين هانجي. ليو، بينجوان؛ لي، تشانتشينغ؛ تشن، فانغ. جيانغ، هوي؛ شي، شيمينغ. شي، يانغ؛ لي، تشياولينج؛ وانغ، شياو جوي؛ تشاو، جينغ؛ ليانغ، شينمينغ. شيه، ينلونغ؛ وانغ لين. تيان، وينلان؛ بيرنتسين، تام؛ أليكسييف، أندريه؛ لو، يينلينغ؛ قونغ، ميهوا؛ لي، جيجوانج؛ شو، تشونغ جون؛ باروا، نينا؛ درماناك، سنيزانا؛ داي، سيجي؛ مي، زيلان؛ رن، هان؛ لين، زهي؛ تشن، آو؛ تشانغ، وينوي. مو فنغ. شو، شون؛ تشاو، شيا؛ جيانغ، يوان؛ درماناك، رادوجي (23 ديسمبر 2019). "التسلسل المتقدم للجينوم الكامل باستخدام سير عمل التسلسل المتوازي الضخم الخالي تمامًا من تفاعل البوليميراز المتسلسل". bioRxiv 10.1101/2019.12.20.885517 . 
  47. ^ لياو ، مينجفينج ؛ ليو، يانغ؛ يوان، جينغ؛ ون، يانلينج؛ شو، جانج؛ تشاو، جوانجوان؛ تشنغ لين. لي، جينكسيو؛ وانغ، شين؛ وانغ، فوشيانغ. ليو ، لي (12 مايو 2020). “منظر طبيعي للخلية الواحدة للخلايا المناعية القصبية السنخية لدى مرضى كوفيد-19”. طب الطبيعة . 26 (6): 842-844. دوى : 10.1038/s41591-020-0901-9 . ISSN  1546-170X. بميد  32398875. S2CID  218593518.
  48. ^ Shendure, J.; Ji, H. (2008). "Next-generation DNA sequencing". Nat. Biotechnol . 26 (10): 1135–1145. doi :10.1038/nbt1486. ​​PMID  18846087. S2CID  6384349.
  49. ^ كارو، جوليا (2010-03-02). "Ion Torrent Systems تقدم جهاز تسلسل إلكتروني بقيمة 50000 دولار في AGBT". GenomeWeb .
  50. ^ "Ion PGM - Ion Torrent". مؤرشف من الأصل في 2012-09-20 . تم الاسترجاع 2013-02-13 .
  51. ^ "الصفحة الرئيسية - PacBio - التسلسل بثقة". PacBio .
  52. ^ صن ، شياو هوان. وانغ، جينغجينغ؛ فانغ، تشاو؛ لي، جيجوانج؛ هان، مو؛ وي، شياو فانغ؛ تشنغ، هاوتيان؛ لو، شياو تشينغ؛ قونغ، ميهوا؛ شياو، ليانغ. هو، يويهوا؛ سونغ زيوي (2020-07-03). "تسلسل استقلابي فعال ومستقر من جهاز التسلسل DNBSEQ-G400 الذي تم فحصه من خلال تحليل مجتمع فطري كبير". bioRxiv 10.1101/2020.07.02.185710 . 
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=جهاز_تسلسل_الحمض_النووي&oldid=1215243995"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate