تسلسل الحمض النووي

تسلسل الحمض النووي هو عملية تحديد تسلسل الأحماض النووية - أي ترتيب النيوكليوتيدات في الحمض النووي . ويشمل أي طريقة أو تقنية تُستخدم لتحديد ترتيب القواعد الأربع: الأدينين ، والثايمين ، والسيتوزين ، والجوانين . وقد ساهم ظهور طرق تسلسل الحمض النووي السريعة في تسريع الأبحاث والاكتشافات البيولوجية والطبية بشكل كبير. [ 1 ] [ 2 ]

أصبحت معرفة تسلسل الحمض النووي ضرورية للبحوث البيولوجية الأساسية، ومشاريع الجينوم الجيني ، وفي العديد من المجالات التطبيقية كالتشخيص الطبي ، والتكنولوجيا الحيوية ، وعلم الأحياء الجنائي ، وعلم الفيروسات ، والتصنيف البيولوجي . تُتيح مقارنة تسلسلات الحمض النووي السليم والمتحوّر تشخيص أمراض مختلفة، بما في ذلك أنواع مختلفة من السرطان، [ 3 ] وتوصيف ذخيرة الأجسام المضادة، [ 4 ] كما يُمكن استخدامها لتوجيه علاج المرضى. [ 5 ] يُتيح وجود طريقة سريعة لتسلسل الحمض النووي تقديم رعاية طبية أسرع وأكثر تخصيصًا، وتحديد وتصنيف المزيد من الكائنات الحية. [ 4 ]

مثال على نتائج تسلسل الحمض النووي الآلي لإنهاء السلسلة

تم الحصول على أولى تسلسلات الحمض النووي في أوائل سبعينيات القرن الماضي على يد باحثين أكاديميين باستخدام أساليب شاقة تعتمد على الفصل الكروماتوغرافي ثنائي الأبعاد . بعد تطوير أساليب التسلسل القائمة على التألق باستخدام جهاز تسلسل الحمض النووي ، [ 6 ] أصبح تسلسل الحمض النووي أسهل وأسرع بكثير. [ 7 ] [ 8 ]

لعبت التطورات السريعة في تقنية تسلسل الحمض النووي دورًا حاسمًا في تسلسل الجينومات الكاملة للإنسان، فضلًا عن العديد من أنواع الحيوانات والنباتات والكائنات الدقيقة. ومع ازدياد كفاءة تقنيات التسلسل وسهولة الوصول إليها، سهّلت تحديد الجينات المرتبطة بالأمراض الوراثية وتطوير الاختبارات الجينية السريرية. ومن الأمثلة البارزة على ذلك شركة "ميرياد جينيتكس"، التي استخدمت تسلسل الحمض النووي لتحديد وتطوير اختبارات تشخيصية لجيني BRCA1 و BRCA2 المرتبطين بسرطان الثدي والمبيض الوراثي. [ 9 ]

التطبيقات

يمكن استخدام تسلسل الحمض النووي لتحديد تسلسل الجينات الفردية ، أو المناطق الجينية الأكبر (مثل مجموعات الجينات أو الأوبيرونات )، أو الكروموسومات الكاملة، أو الجينومات الكاملة لأي كائن حي. كما يُعد تسلسل الحمض النووي الطريقة الأكثر فعالية لتسلسل الحمض النووي الريبوزي (RNA ) أو البروتينات بشكل غير مباشر (عبر إطارات القراءة المفتوحة ). في الواقع، أصبح تسلسل الحمض النووي تقنية أساسية في العديد من مجالات علم الأحياء والعلوم الأخرى مثل الطب، وعلم الأدلة الجنائية ، وعلم الإنسان .

البيولوجيا الجزيئية

يُستخدم التسلسل في البيولوجيا الجزيئية لدراسة الجينومات والبروتينات التي تشفرها. وتتيح المعلومات التي يتم الحصول عليها باستخدام التسلسل للباحثين تحديد التغيرات في الجينات والحمض النووي غير المشفر (بما في ذلك التسلسلات التنظيمية)، وارتباطاتها بالأمراض والأنماط الظاهرية، وتحديد الأهداف الدوائية المحتملة.

علم الأحياء التطوري

نظرًا لأن الحمض النووي (DNA) جزيء ضخم يحمل معلومات قيّمة من حيث انتقاله من جيل إلى آخر، يُستخدم تسلسل الحمض النووي في علم الأحياء التطوري لدراسة كيفية ترابط الكائنات الحية المختلفة وكيفية تطورها. في فبراير 2021، أعلن العلماء، ولأول مرة، عن تسلسل الحمض النووي من بقايا حيوان ، وهو في هذه الحالة حيوان ماموث ، يزيد عمره عن مليون عام، وهو أقدم حمض نووي تم تسلسله حتى الآن. [ 10 ] [ 11 ]

علم الجينوم البيئي

يشمل مجال علم الجينوم البيئي تحديد الكائنات الحية الموجودة في المسطحات المائية، ومياه الصرف الصحي ، والتربة، والحطام المُرشّح من الهواء، أو عينات المسحات المأخوذة من الكائنات الحية. يُعدّ معرفة الكائنات الحية الموجودة في بيئة معينة أمرًا بالغ الأهمية للبحوث في علم البيئة ، وعلم الأوبئة ، وعلم الأحياء الدقيقة ، وغيرها من المجالات. على سبيل المثال، يُمكّن التسلسل الجيني الباحثين من تحديد أنواع الميكروبات التي قد تكون موجودة في الميكروبيوم .

علم الفيروسات

نظرًا لأن معظم الفيروسات صغيرة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها بالمجهر الضوئي، يُعد التسلسل أحد الأدوات الرئيسية في علم الفيروسات لتحديد الفيروس ودراسته. [ 12 ] يمكن أن تكون الجينومات الفيروسية من الحمض النووي DNA أو RNA. وتُعد فيروسات RNA أكثر حساسية للوقت في تسلسل الجينوم، لأنها تتحلل بشكل أسرع في العينات السريرية. [ 13 ] يُستخدم تسلسل سانجر التقليدي وتسلسل الجيل التالي لتسلسل الفيروسات في البحوث الأساسية والسريرية، وكذلك لتشخيص العدوى الفيروسية الناشئة، وعلم الأوبئة الجزيئي لمسببات الأمراض الفيروسية، واختبار مقاومة الأدوية. يوجد أكثر من 2.3 مليون تسلسل فيروسي فريد في بنك الجينات (GenBank) . [ 12 ] في عام 2019، تفوق تسلسل الجيل التالي (NGS) على تسلسل سانجر التقليدي ليصبح النهج الأكثر شيوعًا لتوليد الجينومات الفيروسية. [ 12 ]

خلال تفشي إنفلونزا الطيور عام 1997 ، كشف التسلسل الجيني للفيروس أن النمط الفرعي للإنفلونزا نشأ عن طريق إعادة ترتيب جيني بين السمان والدواجن. وقد أدى ذلك إلى سن تشريع في هونغ كونغ يحظر بيع السمان والدواجن الحية معًا في الأسواق. كما يمكن استخدام التسلسل الجيني للفيروس لتقدير وقت بدء تفشي المرض باستخدام تقنية الساعة الجزيئية . [ 13 ]

الدواء

قد يقوم الفنيون الطبيون بتحليل تسلسل الجينات (أو نظرياً، الجينوم الكامل) للمرضى لتحديد ما إذا كان هناك خطر الإصابة بأمراض وراثية. يُعد هذا شكلاً من أشكال الاختبارات الجينية ، مع العلم أن ليس كل الاختبارات الجينية تتضمن تحليل تسلسل الحمض النووي للجينوم الكامل. [ 14 ]

منذ عام 2013، ازداد استخدام تسلسل الحمض النووي لتشخيص وعلاج الأمراض النادرة. ومع اكتشاف المزيد من الجينات المسببة للأمراض الوراثية النادرة، أصبحت التشخيصات الجزيئية للمرضى أكثر شيوعًا. يُمكّن تسلسل الحمض النووي الأطباء من تحديد الأمراض الوراثية، وتحسين إدارة المرض، وتقديم الاستشارات الإنجابية، وتوفير علاجات أكثر فعالية. [ 15 ] تُستخدم لوحات تسلسل الجينات لتحديد الأسباب الوراثية المحتملة المتعددة لاضطراب مُشتبه به. [ 16 ]

كذلك، قد يكون تسلسل الحمض النووي مفيدًا في تحديد نوع البكتيريا، مما يسمح بمعالجة أكثر دقة بالمضادات الحيوية ، وبالتالي تقليل خطر ظهور مقاومة للمضادات الحيوية في تجمعات البكتيريا. [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ]

التحقيق الجنائي

يمكن استخدام تسلسل الحمض النووي جنبًا إلى جنب مع طرق تحليل الحمض النووي لتحديد الهوية الجنائية [ 23 ] واختبارات الأبوة . وقد شهد اختبار الحمض النووي تطورًا هائلًا في العقود القليلة الماضية، حيث أصبح يربط في نهاية المطاف بصمة الحمض النووي بما هو قيد التحقيق. وتُفرّق أنماط الحمض النووي في بصمات الأصابع واللعاب وبصيلات الشعر، وغيرها، كل كائن حي عن الآخر بشكل فريد. ويُعد اختبار الحمض النووي تقنية قادرة على الكشف عن جينومات محددة في شريط الحمض النووي لإنتاج نمط فريد ومميز.

القواعد الكنسية الأربع

يتكون التركيب الأساسي للحمض النووي (DNA) من أربعة قواعد: الثايمين (T)، والأدينين (A)، والسيتوزين (C)، والجوانين (G). تسلسل الحمض النووي هو تحديد الترتيب الفيزيائي لهذه القواعد في جزيء الحمض النووي. مع ذلك، توجد العديد من القواعد الأخرى التي قد تكون موجودة في الجزيء. في بعض الفيروسات (وتحديدًا العاثيات )، قد يُستبدل السيتوزين بهيدروكسي ميثيل سيتوزين أو هيدروكسي ميثيل جلوكوز سيتوزين. [ 24 ] في الحمض النووي للثدييات، قد توجد قواعد متغيرة تحتوي على مجموعات ميثيل أو فوسفوسلفات . [ 25 ] [ 26 ] اعتمادًا على تقنية التسلسل، قد يتم الكشف عن تعديل معين، مثل 5-ميثيل سيتوزين (5mC ) الشائع في البشر، أو قد لا يتم الكشف عنه. [ 27 ]

في معظم الكائنات الحية، يتم تصنيع الحمض النووي داخل الخلية باستخدام القواعد الأربعة الأساسية فقط؛ أما التعديلات التي تحدث بعد التضاعف فتؤدي إلى ظهور قواعد أخرى مثل 5mC. ومع ذلك، يمكن لبعض العاثيات دمج قاعدة غير قياسية مباشرة. [ 28 ]

إضافةً إلى التعديلات، يتعرض الحمض النووي باستمرار لهجوم من عوامل بيئية مثل الأشعة فوق البنفسجية وجذور الأكسجين الحرة. في الوقت الحالي، لا تكشف معظم طرق تسلسل الحمض النووي عن وجود هذه القواعد التالفة، على الرغم من أن شركة PacBio قد نشرت بحثًا حول هذا الموضوع. [ 29 ]

تاريخ

اكتشاف بنية ووظيفة الحمض النووي

اكتُشف الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين ( DNA ) وعُزل لأول مرة على يد فريدريك ميشر عام 1869، لكنه ظلّ غير مدروسٍ بشكلٍ كافٍ لعقودٍ طويلة، لاعتقادهم أن البروتينات ، لا الحمض النووي، هي التي تحمل المخطط الجيني للحياة. تغيّر هذا الوضع بعد عام 1944 نتيجةً لتجارب أجراها أوزوالد أفيري ، وكولين ماكلويد ، وماكلين مكارتي، والتي أثبتت أن الحمض النووي النقيّ قادرٌ على تحويل سلالةٍ من البكتيريا إلى أخرى. كانت هذه هي المرة الأولى التي يُثبت فيها قدرة الحمض النووي على تغيير خصائص الخلايا.

في عام 1953، طرح جيمس واتسون وفرانسيس كريك نموذجهما للحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (DNA) ذي الحلزون المزدوج ، استنادًا إلى هياكل الأشعة السينية البلورية التي كانت روزاليند فرانكلين تدرسها . ووفقًا لهذا النموذج، يتكون الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين من سلسلتين من النيوكليوتيدات ملتفتين حول بعضهما البعض، مرتبطتين بروابط هيدروجينية، وتتجهان في اتجاهين متعاكسين. تتكون كل سلسلة من أربعة نيوكليوتيدات متكاملة - الأدينين (A)، والسيتوزين (C)، والجوانين (G)، والثايمين (T) - حيث يقترن الأدينين دائمًا بالثايمين على السلسلة الأخرى، والسيتوزين دائمًا بالجوانين. واقترحا أن هذا التركيب يسمح باستخدام كل سلسلة لإعادة بناء الأخرى، وهي فكرة محورية في نقل المعلومات الوراثية بين الأجيال. [ 30 ]

فريدريك سانجر ، رائد في مجال التسلسل الجيني. سانجر هو أحد العلماء القلائل الذين حصلوا على جائزتي نوبل، إحداهما لتسلسل البروتينات ، والأخرى لتسلسل الحمض النووي.

وضع فريدريك سانجر الأساس لتسلسل البروتينات ، إذ أنه بحلول عام 1955 أكمل تسلسل جميع الأحماض الأمينية في الأنسولين ، وهو بروتين صغير يفرزه البنكرياس. وقدّم هذا أول دليل قاطع على أن البروتينات كيانات كيميائية ذات نمط جزيئي محدد، وليست مجرد خليط عشوائي من مواد معلقة في سائل. حفّز نجاح سانجر في تسلسل الأنسولين علماء البلورات بالأشعة السينية، بمن فيهم واتسون وكريك، الذين كانوا يحاولون آنذاك فهم كيفية توجيه الحمض النووي (DNA) لتكوين البروتينات داخل الخلية. بعد فترة وجيزة من حضوره سلسلة محاضرات ألقاها فريدريك سانجر في أكتوبر 1954، بدأ كريك في تطوير نظرية مفادها أن ترتيب النيوكليوتيدات في الحمض النووي (DNA) يحدد تسلسل الأحماض الأمينية في البروتينات، والذي بدوره يساعد في تحديد وظيفة البروتين. وقد نشر هذه النظرية في عام 1958. [ 31 ]

تسلسل الحمض النووي الريبوزي

كان تسلسل الحمض النووي الريبوزي (RNA) من أوائل أشكال تسلسل النيوكليوتيدات. ويُعدّ تسلسل أول جين كامل وجينوم كامل لبكتيريا العاثية MS2 ، الذي حدده ونشره والتر فيرز وزملاؤه في جامعة غنت ( غنت ، بلجيكا ) عامي 1972 [ 32 ] و1976 [ 33 ] ، من أهم إنجازات تسلسل الحمض النووي الريبوزي . تتطلب طرق تسلسل الحمض النووي الريبوزي التقليدية إنشاء جزيء الحمض النووي التكميلي (cDNA ) الذي يجب تسلسله. [ 34 ]

أساليب تسلسل الحمض النووي المبكرة

تضمنت الطريقة الأولى لتحديد تسلسل الحمض النووي استراتيجية تمديد البادئات المحددة للموقع، والتي وضعها راي وو ، عالم الوراثة الأمريكي من أصل صيني، في جامعة كورنيل عام 1970. [ 35 ] استُخدم تحفيز بوليميراز الحمض النووي ووسم النيوكليوتيدات المحددة، وكلاهما عنصران أساسيان في مخططات التسلسل الحالية، لتسلسل النهايات المتماسكة لحمض نووي عاثية لامدا . [ 36 ] [ 37 ] [ 38 ] بين عامي 1970 و1973، أثبت وو، والعالمة رادها بادمانابهان، وزملاؤهما، إمكانية استخدام هذه الطريقة لتحديد أي تسلسل للحمض النووي باستخدام بادئات اصطناعية محددة الموقع. [ 39 ] [ 40 ] [ 8 ]

قام والتر جيلبرت ، عالم الكيمياء الحيوية، وآلان ماكسام ، عالم الوراثة الجزيئية، في جامعة هارفارد ، بتطوير طرق التسلسل، بما في ذلك طريقة "تسلسل الحمض النووي عن طريق التحلل الكيميائي". [ 41 ] [ 42 ] في عام 1973، نشر جيلبرت وماكسام تسلسل 24 زوجًا من القواعد باستخدام طريقة تُعرف بتحليل البقعة المتجولة. [ 43 ] وقد ساهم التطور المتزامن لتقنية الحمض النووي المؤتلف في التقدم في مجال التسلسل ، مما أتاح عزل عينات الحمض النووي من مصادر أخرى غير الفيروسات. [ 44 ]

بعد ذلك بعامين، في عام 1975، طور فريدريك سانجر ، عالم الكيمياء الحيوية، وآلان كولسون ، عالم الجينوم، طريقة لتسلسل الحمض النووي. [ 45 ] تضمنت هذه التقنية ، المعروفة باسم طريقة "الزائد والناقص"، توفير جميع مكونات الحمض النووي باستثناء تفاعل أحد القواعد الأربع اللازمة لإكمال الحمض النووي. [ 46 ]

في عام 1976، ابتكر جيلبرت وماكسام طريقة لتسلسل الحمض النووي بسرعة أثناء وجودهما في جامعة هارفارد، والمعروفة باسم تسلسل ماكسام-جيلبرت. [ 47 ]

في عام ١٩٧٧، اعتمد سانجر استراتيجية تمديد البادئ لتطوير طرق أسرع لتسلسل الحمض النووي في مركز مجلس البحوث الطبية (MRC) في كامبريدج ، المملكة المتحدة. كانت هذه التقنية مشابهة لاستراتيجيته "الزائد والناقص"، إلا أنها اعتمدت على الإدماج الانتقائي لثنائي ديوكسي نيوكليوتيدات (ddNTPs) التي تُنهي السلسلة بواسطة بوليميراز الحمض النووي أثناء تضاعف الحمض النووي في المختبر . [ ٤٨ ] [ ٤٩ ] [ ٥٠ ] نشر سانجر هذه الطريقة في العام نفسه. [ ٥١ ]

نشأ اهتمام جيلبرت بتسلسل الحمض النووي من دراسات تنظيم الجينات، ولا سيما أوبيرون اللاكتوز . مثّلت هذه الطريقة إحدى أولى التقنيات العملية لتسلسل الحمض النووي السريع، وحصل جيلبرت وفريدريك سانجر على جائزة نوبل في الكيمياء عام 1980 لمساهماتهما المستقلة في تسلسل الأحماض النووية.

تسلسل الجينومات الكاملة

يبلغ طول جينوم العاثية φX174 5386 زوجًا قاعديًا . يمثل كل مربع ملون جينًا.

كان أول جينوم كامل للحمض النووي يتم تسلسله هو جينوم العاثية φX174 في عام 1977. [ 52 ] تمكن علماء مجلس البحوث الطبية من فك شفرة التسلسل الكامل للحمض النووي لفيروس إبشتاين-بار في عام 1984، ووجدوا أنه يحتوي على 172,282 نيوكليوتيدًا. مثّل إكمال التسلسل نقطة تحول هامة في مجال تسلسل الحمض النووي، لأنه تم تحقيقه دون أي معرفة مسبقة بالخصائص الجينية للفيروس. [ 53 ] [ 8 ]

طوّر هربرت بول وزملاؤه في أوائل الثمانينيات طريقة غير مشعة لنقل جزيئات الحمض النووي من مخاليط تفاعل التسلسل إلى مصفوفة تثبيت أثناء الترحيل الكهربائي . [ 54 ] [ 55 ] تبع ذلك تسويق جهاز تسلسل الحمض النووي "Direct-Blotting-Electrophoresis-System GATC 1500" من قبل شركة GATC Biotech ، والذي استُخدم بكثافة في إطار برنامج تسلسل الجينوم التابع للاتحاد الأوروبي، وتم الحصول على التسلسل الكامل للحمض النووي لكروموسوم الخميرة Saccharomyces cerevisiae II. [ 56 ] أعلن مختبر ليروي إي. هود في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا عن أول جهاز تسلسل الحمض النووي شبه الآلي في عام 1986. [ 57 ] تبع ذلك تسويق شركة أبلايد بيوسيستمز لأول جهاز تسلسل آلي بالكامل، وهو ABI 370، في عام 1987، ثم جهاز جينيسيس 2000 من شركة دوبونت [ 58 ] الذي استخدم تقنية وسم فلورية مبتكرة تُمكّن من تحديد جميع النيوكليوتيدات الثنائية الأربعة في مسار واحد. وبحلول عام 1990، بدأت المعاهد الوطنية للصحة في الولايات المتحدة تجارب تسلسل واسعة النطاق على الميكوبلازما كابريكولوم ، والإشريكية القولونية ، والديدان الأسطوانية ، والخميرة الجعوية بتكلفة 0.75 دولار أمريكي لكل قاعدة. في غضون ذلك، بدأ تسلسل الحمض النووي التكميلي البشري ، المعروف باسم علامات التسلسل المعبر عنها ، في مختبر كريج فينتر ، في محاولةٍ لاستخلاص الجزء المشفر من الجينوم البشري . [ 59 ] في عام 1995، نشر فينتر وهاملتون سميث وزملاؤهما في معهد أبحاث الجينوم (TIGR) أول جينوم كامل لكائن حي حر المعيشة، وهو بكتيريا المستدمية النزلية . يحتوي الكروموسوم الدائري على 1,830,137 قاعدة، وقد مثّل نشره في مجلة ساينس [ 60 ] أول استخدام منشور لتسلسل الجينوم الكامل بتقنية التسلسل العشوائي، مما ألغى الحاجة إلى جهود التخطيط الأولية.

بحلول عام 2003، استُخدمت تقنيات التسلسل العشوائي لمشروع الجينوم البشري لإنتاج مسودة تسلسل الجينوم البشري، وبلغت دقتها 92%. [ 61 ] [ 62 ] [ 63 ] وفي عام 2022، نجح العلماء في تحديد تسلسل النسبة المتبقية البالغة 8% من الجينوم البشري. يُطلق على الجين المرجعي القياسي الذي تم تحديد تسلسله بالكامل اسم GRCh38.p14، ويحتوي على 3.1 مليار زوج قاعدي. [ 63 ] [ 64 ]

طرق التسلسل عالي الإنتاجية (HTS)

تاريخ تقنية التسلسل [ 65 ]

طُوِّرت عدة طرق جديدة لتسلسل الحمض النووي في منتصف إلى أواخر التسعينيات، وطُبِّقت في أجهزة التسلسل التجارية بحلول عام 2000. أُطلق على هذه الطرق مجتمعةً اسم "الجيل التالي" أو "الجيل الثاني" من التسلسل (NGS)، تمييزًا لها عن الطرق السابقة، بما في ذلك تسلسل سانجر . وعلى عكس الجيل الأول من التسلسل، تتميز تقنية NGS بقابليتها العالية للتوسع، مما يسمح بتسلسل الجينوم بأكمله دفعةً واحدة. ويتم ذلك عادةً بتقسيم الجينوم إلى أجزاء صغيرة، ثم اختيار جزء عشوائيًا، وتسلسله باستخدام إحدى التقنيات المتنوعة، مثل تلك الموضحة أدناه. ويُمكن تسلسل الجينوم بأكمله لأن أجزاءً متعددة تُسلسل في وقت واحد (مما يُعطيها اسم "التسلسل المتوازي الضخم") في عملية مؤتمتة.

لقد مكّنت تقنية التسلسل الجيني من الجيل الجديد (NGS) الباحثين بشكل كبير من البحث عن رؤى جديدة في مجال الصحة، وعلماء الأنثروبولوجيا من دراسة أصول الإنسان، وهي تُحفّز حركة " الطب الشخصي ". مع ذلك، فقد فتحت هذه التقنية الباب أمام احتمالات أكبر للخطأ. تتوفر العديد من أدوات البرمجيات لإجراء التحليل الحاسوبي لبيانات NGS، والتي غالبًا ما تُجمع على منصات إلكترونية مثل بوابة CSI NGS، ولكل منها خوارزميتها الخاصة. حتى أن تغيير المعايير داخل حزمة برمجية واحدة قد يُؤثر على نتائج التحليل. إضافةً إلى ذلك، استلزمت الكميات الهائلة من البيانات الناتجة عن تسلسل الحمض النووي تطوير أساليب وبرامج جديدة لتحليل التسلسل. وقد بُذلت عدة محاولات لوضع معايير في مجال NGS لمواجهة هذه التحديات، وكان معظمها جهودًا محدودة النطاق نابعة من مختبرات فردية. ومؤخرًا، تُوّج جهد كبير ومنظم، بتمويل من إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA)، بمعيار BioCompute . [ 66 ]

في 26 أكتوبر 1990، قدّم كلٌّ من روجر تسين ، وبيبي روس، ومارجريت فاهنستوك، وآلان جيه جونستون طلب براءة اختراع يصف التسلسل التدريجي ("قاعدة تلو الأخرى") باستخدام حواجز 3' قابلة للإزالة على مصفوفات الحمض النووي (البقع وجزيئات الحمض النووي المفردة). [ 67 ] وفي عام 1996، نشر بال نيرن وطالبه مصطفى رونغي في المعهد الملكي للتكنولوجيا في ستوكهولم طريقتهما في التسلسل الناري . [ 68 ]

في الأول من أبريل عام 1997، قدم باسكال ماير ولوران فارينيلي براءات اختراع تصف تسلسل مستعمرات الحمض النووي. [ 69 ] إن طرق تحضير عينات الحمض النووي وطرق مصفوفة تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) السطحي العشوائي الموصوفة في براءة الاختراع هذه، مقترنة بطريقة التسلسل "قاعدة تلو الأخرى" لروجر تسين وآخرين، يتم تطبيقها الآن في أجهزة تسلسل الجينوم Hi-Seq من Illumina .

في عام 1998، وصف فيل غرين وبرنت إيوينغ من جامعة واشنطن مقياس جودة فريد لتحليل بيانات التسلسل، [ 70 ] وهي تقنية تحليل رائدة اكتسبت انتشارًا واسعًا، ولا تزال المقياس الأكثر شيوعًا لتقييم دقة منصة التسلسل. [ 71 ]

نشرت شركة Lynx Therapeutics وسوّقت تقنية التسلسل التوقيعي المتوازي الضخم (MPSS) في عام 2000. وقد تضمنت هذه الطريقة تقنية تسلسل متوازية تعتمد على الخرز بوساطة المحولات/الربط، وكانت بمثابة أول طريقة تسلسل "الجيل التالي" متاحة تجاريًا، على الرغم من عدم بيع أي أجهزة تسلسل الحمض النووي للمختبرات المستقلة. [ 72 ]

الطرق الأساسية

تسلسل ماكسام-جيلبرت

نشر آلان ماكسام ووالتر جيلبرت في عام 1977 طريقةً لتسلسل الحمض النووي تعتمد على التعديل الكيميائي للحمض النووي ثم قطعه عند قواعد محددة. [ 41 ] تُعرف هذه الطريقة أيضًا بالتسلسل الكيميائي، وقد سمحت باستخدام عينات نقية من الحمض النووي ثنائي السلاسل دون الحاجة إلى استنساخ إضافي. إلا أن استخدام هذه الطريقة للوسم الإشعاعي وتعقيدها التقني حال دون استخدامها على نطاق واسع بعد إدخال تحسينات على طرق سانجر.

يتطلب تسلسل ماكسام-جيلبرت وسمًا إشعاعيًا عند أحد طرفي الحمض النووي (5') وتنقية قطعة الحمض النووي المراد تسلسلها. ثم تُحدث المعالجة الكيميائية فواصل عند نسبة ضئيلة من قاعدة أو قاعدتين من قواعد النيوكليوتيدات الأربع في كل تفاعل من التفاعلات الأربعة (G، A+G، C، C+T). يُضبط تركيز المواد الكيميائية المُعدِّلة لإدخال تعديل واحد في المتوسط ​​لكل جزيء حمض نووي. وهكذا، تتولد سلسلة من القطع الموسومة، بدءًا من الطرف الموسوم إشعاعيًا وصولًا إلى موقع القطع الأول في كل جزيء. تُفصل القطع الناتجة عن التفاعلات الأربعة بالرحلان الكهربائي جنبًا إلى جنب في هلامات أكريلاميد مُشوِّهة لفصلها حسب الحجم. ولتصوير القطع، يُعرَّض الهلام لفيلم أشعة سينية للتصوير الإشعاعي الذاتي، مما ينتج عنه سلسلة من الأشرطة الداكنة، كل منها يُطابق قطعة حمض نووي موسومة إشعاعيًا، والتي يُمكن من خلالها استنتاج التسلسل. [ 41 ]

أصبحت هذه الطريقة قديمة في الغالب اعتبارًا من عام 2023. [ 73 ]

أساليب إنهاء السلسلة

سرعان ما أصبحت طريقة إنهاء السلسلة، التي طورها فريدريك سانجر وزملاؤه عام 1977، الطريقة المفضلة نظرًا لسهولتها وموثوقيتها النسبية. [ 51 ] [ 74 ] عند ابتكارها، استخدمت طريقة إنهاء السلسلة مواد كيميائية سامة أقل وكميات أقل من النشاط الإشعاعي مقارنةً بطريقة ماكسام وجيلبرت. وبسبب سهولتها النسبية، سُرعان ما أُتمتت طريقة سانجر، وكانت هي الطريقة المستخدمة في الجيل الأول من أجهزة تسلسل الحمض النووي .

كان تسلسل سانجر هو الأسلوب السائد من ثمانينيات القرن العشرين وحتى منتصف العقد الأول من الألفية الثانية. وخلال تلك الفترة، شهدت هذه التقنية تطورات هائلة، مثل الوسم الفلوري، والرحلان الكهربائي الشعيري، والأتمتة العامة. وقد أتاحت هذه التطورات تسلسلًا أكثر كفاءة، مما أدى إلى انخفاض التكاليف. وكانت طريقة سانجر، في شكلها الإنتاجي الضخم، هي التقنية التي أنتجت أول جينوم بشري في عام 2001، مُدشّنةً بذلك عصر علم الجينوم . ومع ذلك، في وقت لاحق من العقد نفسه، ظهرت في السوق أساليب مختلفة جذريًا، مما أدى إلى انخفاض تكلفة الجينوم الواحد من 100 مليون دولار في عام 2001 إلى 10000 دولار في عام 2011. [ 75 ]

التسلسل عن طريق التخليق

يهدف التسلسل التسلسلي بالتخليق (SBS) إلى تحديد تسلسل عينة الحمض النووي (DNA ) عن طريق رصد دمج النيوكليوتيدات بواسطة بوليميراز الحمض النووي . يُستخدم بوليميراز مُهندس لتخليق نسخة من شريط مفرد من الحمض النووي، ويتم رصد دمج كل نيوكليوتيد. وُصف مبدأ التسلسل في الوقت الحقيقي بالتخليق لأول مرة عام 1993 [ 76 ] ، ونُشرت تحسينات عليه بعد ذلك بسنوات. [ 77 ] تتشابه الأجزاء الرئيسية إلى حد كبير في جميع تطبيقات تقنية التسلسل بالتخليق (SBS)، وتشمل: (1) تضخيم الحمض النووي (لتعزيز الإشارة اللاحقة) وربط الحمض النووي المراد تسلسله بدعامة صلبة (باستثناء جهاز PacBio SMRT )، (2) توليد حمض نووي أحادي السلسلة على الدعامة الصلبة، (3) دمج النيوكليوتيدات باستخدام بوليميراز مُهندس، و(4) الكشف الفوري عن دمج النيوكليوتيدات. تُكرر الخطوتان 3 و4، ويُجمع التسلسل من الإشارات المُحصل عليها في الخطوة 4. وقد استُخدم مبدأ التسلسل الفوري بالتخليق هذا في جميع أجهزة التسلسل المتوازي الضخمة تقريبًا، بما في ذلك 454 و PacBio و IonTorrent و Illumina و MGI . [ 78 ]

التسلسل عن طريق التوسع

في فبراير 2025، أعلنت شركة روش عن تطوير طريقة تسلسل جديدة خاصة بها تعتمد على جزيئات صغيرة. تقوم هذه الطريقة "بترميز تسلسل جزيء الحمض النووي المستهدف (DNA أو RNA) في بوليمر بديل قابل للقياس يُسمى Xpandomer"، وتجمع بين التضخيم والكشف اللاحق بواسطة منصة نانوبور مزودة بكاميرا CMOS . [ 79 ] [ 80 ]

التسلسل واسع النطاق والتسلسل من الصفر

يُجزأ الحمض النووي الجينومي إلى أجزاء عشوائية ويُستنسخ كمكتبة بكتيرية. يُجرى تسلسل الحمض النووي من كل مستنسخ بكتيري على حدة، ثم يُجمع التسلسل باستخدام مناطق الحمض النووي المتداخلة.

غالبًا ما يهدف التسلسل واسع النطاق إلى تسلسل أجزاء طويلة جدًا من الحمض النووي، مثل الكروموسومات الكاملة ، مع إمكانية استخدامه أيضًا لإنتاج أعداد كبيرة جدًا من التسلسلات القصيرة، كما هو الحال في تقنية عرض العاثيات . بالنسبة للأهداف الأطول كالكروموسومات، تتضمن الطرق الشائعة تقطيع (باستخدام إنزيمات التقييد ) أو قص (باستخدام قوى ميكانيكية) شظايا الحمض النووي الكبيرة إلى شظايا أقصر. بعد ذلك، يمكن استنساخ الحمض النووي المجزأ في ناقل الحمض النووي وتضخيمه في مضيف بكتيري مثل الإشريكية القولونية . تُسلسل شظايا الحمض النووي القصيرة، المنقاة من مستعمرات بكتيرية منفردة، بشكل فردي، ثم تُجمع إلكترونيًا في تسلسل واحد طويل متصل. أظهرت الدراسات أن إضافة خطوة اختيار الحجم لجمع شظايا الحمض النووي ذات الحجم الموحد يمكن أن تُحسّن كفاءة التسلسل ودقة تجميع الجينوم. في هذه الدراسات، أثبت التحديد الآلي للحجم أنه أكثر قابلية للتكرار ودقة من التحديد اليدوي للحجم باستخدام الهلام. [ 81 ] [ 82 ] [ 83 ]

يشير مصطلح " التسلسل من الصفر " تحديدًا إلى الطرق المستخدمة لتحديد تسلسل الحمض النووي الذي لم يكن له تسلسل معروف مسبقًا. كلمة "من الصفر " مشتقة من اللاتينية وتعني "من البداية". يمكن ملء الفجوات في التسلسل المُجمَّع باستخدام تقنية "التسلسل التدريجي" . تختلف الاستراتيجيات المختلفة في سرعة ودقة التسلسل؛ فغالبًا ما تُستخدم طرق التسلسل العشوائي لتسلسل الجينومات الكبيرة، ولكن تجميعها معقد وصعب، لا سيما مع تكرار التسلسل الذي غالبًا ما يُسبب فجوات في تجميع الجينوم.

تعتمد معظم طرق التسلسل على خطوة الاستنساخ في المختبر لتضخيم جزيئات الحمض النووي الفردية، نظرًا لعدم كفاية حساسية طرق الكشف الجزيئي لتسلسل الجزيئات المفردة. يعزل تفاعل البوليميراز المتسلسل في المستحلب [ 84 ] جزيئات الحمض النووي الفردية مع خرزات مغلفة بالبادئات في قطرات مائية ضمن طور زيتي. ثم يُغلف كل خرزة بنسخ مستنسخة من جزيء الحمض النووي بواسطة تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR)، يليه تثبيتها لتسلسلها لاحقًا. يُستخدم تفاعل البوليميراز المتسلسل في المستحلب في الطرق التي طورها مارغوليس وآخرون (والتي سوّقتها شركة 454 Life Sciences )، وشندور وبوريكا وآخرون (المعروفة أيضًا باسم " تسلسل البولوني ") ، وتسلسل SOLiD (الذي طورته شركة Agencourt ، ثم Applied Biosystems ، والآن Life Technologies ). [ 85 ] [ 86 ] [ 87 ] كما تُستخدم تقنية تفاعل البوليميراز المتسلسل في المستحلب في منصتي GemCode وChromium اللتين طورتهما شركة 10x Genomics . [ 88 ]

تسلسل البندقية

يُعدّ تسلسل الشوتجن طريقةً لتحليل تسلسلات الحمض النووي التي يزيد طولها عن 1000 زوج قاعدي، بما في ذلك الكروموسومات الكاملة. تتطلب هذه الطريقة تقسيم الحمض النووي المستهدف إلى أجزاء عشوائية. بعد تسلسل كل جزء على حدة باستخدام طريقة إنهاء السلسلة ، يُمكن إعادة تجميع التسلسلات بناءً على مناطق التداخل بينها. [ 89 ] وقد استُخدمت هذه الطريقة على نطاق واسع في مشروع الجينوم البشري . [ 90 ]

أساليب الإنتاجية العالية

يجب تجميع قراءات التسلسل المتعددة والمجزأة معًا على أساس مناطق التداخل الخاصة بها.

تُطبَّق تقنيات التسلسل عالي الإنتاجية، والتي تشمل طرق التسلسل من الجيل التالي "قصيرة القراءة" وطرق التسلسل من الجيل الثالث "طويلة القراءة"، [ nt 1 ] على تسلسل الإكسوم ، وتسلسل الجينوم، وإعادة تسلسل الجينوم، وتحليل النسخ ( RNA-Seq )، وتفاعلات الحمض النووي مع البروتين ( ChIP-sequencing )، وتوصيف الإبيجينوم . [ 91 ]

أدى الطلب المتزايد على تقنيات التسلسل منخفضة التكلفة إلى تطوير تقنيات التسلسل عالية الإنتاجية التي تُجري عملية التسلسل بالتوازي ، مما يُنتج آلافًا أو ملايين التسلسلات في وقت واحد. [ 92 ] [ 93 ] [ 94 ] تهدف تقنيات التسلسل عالية الإنتاجية إلى خفض تكلفة تسلسل الحمض النووي إلى ما هو أبعد من الممكن باستخدام طرق إنهاء الصبغة القياسية. [ 95 ] في التسلسل فائق الإنتاجية، يمكن تشغيل ما يصل إلى 500,000 عملية تسلسل بالتخليق بالتوازي. [ 96 ] [ 97 ] [ 98 ] أدت هذه التقنيات إلى القدرة على تسلسل الجينوم البشري بالكامل في يوم واحد فقط. [ 99 ] اعتبارًا من عام 2019ومن بين الشركات الرائدة في تطوير منتجات التسلسل عالي الإنتاجية: Illumina و Qiagen و ThermoFisher Scientific . [ 99 ]

مقارنة طرق التسلسل عالية الإنتاجية [ 100 ] [ 101 ]
طريقةطول القراءةالدقة (قراءة واحدة وليست إجماعًا)عدد القراءات لكل عملية تشغيلالوقت لكل جولةالتكلفة لكل مليار قاعدة (بالدولار الأمريكي)المزاياالعيوب
التسلسل في الوقت الحقيقي للجزيئات المفردة (باسيفيك بيوساينسز)30000 زوج قاعدي ( N50

أقصى طول للقراءة >100000 قاعدة [ 102 ] [ 103 ] [ 104 ]

دقة القراءة الخام 87% [ 105 ]4,000,000 لكل خلية من خلايا Sequel 2 SMRT، 100-200 جيجابايت [ 102 ] [ 106 ] [ 107 ]من 30 دقيقة إلى 20 ساعة [ 102 ] [ 108 ]7.2-43.3 دولارًاسريع. يكشف عن 4 مللي كولوم، 5 مللي كولوم، 6 مللي أمبير. [ 109 ]معدل إنتاج متوسط. قد تكون المعدات باهظة الثمن.
أشباه الموصلات الأيونية (تسلسل سيل الأيونات)يصل إلى 600 زوج قاعدي [ 110 ]99.6% [ 111 ]ما يصل إلى 80 مليونساعاتين66.8-950 دولارًامعدات أقل تكلفة. سريعة.أخطاء في التكرار المتجانس.
التسلسل الناري (454)700 نقطة أساس99.9%مليون24 ساعة10000 دولارحجم قراءة طويل. سريع.عمليات الطباعة مكلفة. أخطاء في تجانس البوليمرات.
التسلسل عن طريق التخليق (إلومينا)MiniSeq، NextSeq: 75–300 bp؛

MiSeq: 50–600 زوج قاعدي؛

HiSeq 2500: 50–500 bp;

HiSeq 3/4000: 50–300 bp;

HiSeq X: 300 زوج قاعدي

99.9% (Phred30)MiniSeq/MiSeq: 1–25 مليون؛

NextSeq: 130-00 مليون؛

HiSeq 2500: 300 مليون - 2 مليار؛

HiSeq 3/4000 2.5 مليار؛

HiSeq X: 3 مليارات

من 1 إلى 11 يومًا، اعتمادًا على جهاز التسلسل وطول القراءة المحدد [ 112 ]من 5 دولارات إلى 150 دولارًاإمكانية الحصول على إنتاجية عالية من التسلسل، اعتمادًا على طراز جهاز التسلسل والتطبيق المطلوب.قد تكون المعدات باهظة الثمن للغاية. تتطلب تركيزات عالية من الحمض النووي.
تركيب مرساة المجس التوافقي (cPAS- BGI/MGI)BGISEQ-50: 35-50bp؛

MGISEQ 200: 50-200bp؛

BGISEQ-500، MGISEQ-2000: 50-300 زوج قاعدي [ 113 ]

99.9% (Phred30)BGISEQ-50: 160 مليون؛

MGISEQ 200: 300M;

BGISEQ-500: 1300 متر لكل خلية تدفق؛

MGISEQ-2000: خلية تدفق FCS سعة 375 مليون، خلية تدفق FCL سعة 1500 مليون لكل خلية تدفق.

من يوم إلى 9 أيام حسب الجهاز وطول القراءة وعدد خلايا التدفق التي يتم تشغيلها في وقت واحد.من 5 دولارات إلى 120 دولارًا
التسلسل عن طريق الربط (تسلسل SOLiD)50+35 أو 50+50 نقطة أساس99.9%من 1.2 إلى 1.4 مليارمن أسبوع إلى أسبوعين60-130 دولارًاتكلفة منخفضة لكل قاعدة.أبطأ من الطرق الأخرى. يواجه مشاكل في تسلسل التسلسلات المتناظرة. [ 114 ]
تسلسل النانو المسامييعتمد على تحضير المكتبة، وليس على الجهاز، لذلك يختار المستخدم طول القراءة (تم الإبلاغ عن ما يصل إلى 2,272,580 زوج قاعدي [ 115 ] ).نسبة القراءة الفردية تتراوح بين 92-97%يعتمد ذلك على طول القراءة الذي يحدده المستخدميتم بث البيانات في الوقت الفعلي. اختر من دقيقة واحدة إلى 48 ساعة7-100 دولارأطول قراءات فردية. مجتمع مستخدمين متاح. محمول (بحجم كف اليد).إنتاجية أقل من الأجهزة الأخرى، ودقة قراءة واحدة في حدود التسعينات.
تسلسل GenapSysحوالي 150 زوج قاعدي أحادي الطرف99.9% (Phred30)من مليون إلى 16 مليونحوالي 24 ساعة667 دولارًاتكلفة منخفضة للأداة (10000 دولار)
إنهاء السلسلة (تسلسل سانجر)من 400 إلى 900 نقطة أساس99.9%غير متوفرمن 20 دقيقة إلى 3 ساعات2,400,000 دولارمفيد للعديد من التطبيقات.أكثر تكلفة وغير عملي لمشاريع التسلسل الجيني الكبيرة. كما تتطلب هذه الطريقة خطوة تستغرق وقتاً طويلاً تتمثل في استنساخ البلازميد أو تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR).

طرق التسلسل طويل القراءة

تسلسل الجزيء الواحد في الوقت الحقيقي (SMRT)

يعتمد تسلسل SMRT على أسلوب التسلسل بالتخليق. يُصنّع الحمض النووي في موجهات موجية ذات نمط صفري (ZMWs)  - وهي عبارة عن حاويات صغيرة تشبه الآبار، حيث توجد أدوات الالتقاط في قاعها. يُجرى التسلسل باستخدام بوليميراز غير مُعدّل (مرتبط بقاع ZMW) ونوكليوتيدات موسومة بصبغة فلورية تتدفق بحرية في المحلول. صُممت الآبار بطريقة لا تسمح إلا برصد الفلورة الصادرة من قاعها. تنفصل الصبغة الفلورية عن النوكليوتيد عند اندماجه في سلسلة الحمض النووي، تاركةً سلسلة حمض نووي غير مُعدّلة. وفقًا لشركة Pacific Biosciences (PacBio)، مطورة تقنية SMRT، تسمح هذه المنهجية بالكشف عن تعديلات النوكليوتيدات (مثل مثيلة السيتوزين). ويحدث ذلك من خلال مراقبة حركية البوليميراز. تتيح هذه الطريقة قراءة 20,000 نيوكليوتيد أو أكثر، بمتوسط ​​طول قراءة يبلغ 5 كيلوبايت. [ 106 ] [ 116 ] في عام 2015، أعلنت شركة باسيفيك بيوساينسز عن إطلاق جهاز تسلسل جديد يُسمى نظام سيكويل، بسعة مليون وحدة ZMW مقارنةً بـ 150,000 وحدة ZMW في جهاز باكبيو آر إس 2. [ 117 ] [ 118 ] يُشار إلى تسلسل SMRT باسم " الجيل الثالث " أو "القراءة الطويلة".

تسلسل الحمض النووي بتقنية النانوبور

يُغيّر الحمض النووي المار عبر المسام النانوية تياره الأيوني. ويعتمد هذا التغيير على شكل وحجم وطول تسلسل الحمض النووي. ويحجب كل نوع من النيوكليوتيدات تدفق الأيونات عبر المسام لفترة زمنية مختلفة. لا تتطلب هذه الطريقة نيوكليوتيدات مُعدّلة، وتُجرى في الوقت الفعلي. يُشار إلى تسلسل المسام النانوية باسم " الجيل الثالث " أو "القراءة الطويلة"، إلى جانب تسلسل SMRT.

استندت الأبحاث الصناعية المبكرة في هذه الطريقة إلى تقنية تسمى "تسلسل الإكسونوكلياز"، حيث تتم قراءة الإشارات الكهربائية عندما تمر النيوكليوتيدات عبر مسام ألفا (α)-هيموليسين المرتبطة تساهميًا بالسيكلودكسترين . [ 119 ] ومع ذلك، فإن الطريقة التجارية اللاحقة، "تسلسل السلسلة"، تقوم بتسلسل قواعد الحمض النووي في سلسلة سليمة.

يُعدّ تسلسل النانوبور في الحالة الصلبة وتسلسل النانوبور القائم على البروتين مجالين رئيسيين قيد التطوير. يعتمد تسلسل النانوبور البروتيني على مُركّبات بروتينية غشائية مثل ألفا-هيموليسين، وMspA ( بورين A من المتفطرة السمغماتية )، وCssG، والتي تُظهر إمكانات واعدة نظرًا لقدرتها على التمييز بين النيوكليوتيدات الفردية ومجموعات النيوكليوتيدات. [ 120 ] في المقابل، يعتمد تسلسل النانوبور في الحالة الصلبة على مواد اصطناعية مثل نتريد السيليكون وأكسيد الألومنيوم، ويُفضّل استخدامه لخصائصه الميكانيكية الفائقة واستقراره الحراري والكيميائي. [ 121 ] تُعدّ طريقة التصنيع أساسية لهذا النوع من التسلسل، نظرًا لأن مصفوفة النانوبور قد تحتوي على مئات المسام بأقطار أقل من ثمانية نانومترات. [ 120 ]

نشأت الفكرة من إمكانية تحريك جزيئات الحمض النووي أحادي السلسلة (DNA أو RNA) كهربائيًا بتسلسل خطي دقيق عبر مسام بيولوجية قد يقل قطرها عن ثمانية نانومترات، ويمكن رصدها نظرًا لإطلاقها تيارًا أيونيًا أثناء مرورها عبر المسام. تحتوي المسام على منطقة كشف قادرة على تمييز القواعد المختلفة، حيث تُولّد كل قاعدة إشارات زمنية محددة تتوافق مع تسلسل القواعد أثناء عبورها المسام، والتي يتم تحليلها بعد ذلك. [ 121 ] يُعد التحكم الدقيق في نقل الحمض النووي عبر المسام أمرًا بالغ الأهمية لنجاح هذه التقنية. وقد استُخدمت إنزيمات مختلفة، مثل الإكسونوكليازات والبوليميرازات، لتنظيم هذه العملية من خلال وضعها بالقرب من مدخل المسام. [ 122 ]

طرق التسلسل قصير القراءة

التسلسل التوقيعي المتوازي الضخم (MPSS)

طُوّرت أولى تقنيات التسلسل عالي الإنتاجية، وهي تقنية التسلسل التوقيعي المتوازي الضخم (MPSS، وتُعرف أيضًا باسم تسلسل الجيل التالي)، في تسعينيات القرن الماضي في شركة لينكس ثيرابيوتكس، التي أسسها سيدني برينر وسام إليتر عام ١٩٩٢. كانت MPSS طريقة تعتمد على الخرز، وتستخدم أسلوبًا معقدًا لربط المحولات متبوعًا بفك تشفيرها، وقراءة التسلسل على دفعات من أربعة نيوكليوتيدات. جعل هذا الأسلوب التقنية عرضةً للتحيز الخاص بالتسلسل أو فقدان تسلسلات محددة. ونظرًا لتعقيد هذه التقنية، اقتصر استخدام MPSS على مختبرات لينكس ثيرابيوتكس فقط، ولم تُبَع أجهزة تسلسل الحمض النووي للمختبرات المستقلة. اندمجت لينكس ثيرابيوتكس مع شركة سوليكسا (التي استحوذت عليها لاحقًا شركة إلومينا ) عام ٢٠٠٤، مما أدى إلى تطوير تقنية التسلسل بالتخليق، وهي طريقة أبسط تم الحصول عليها من شركة مانتييا للطب التنبؤي ، والتي جعلت تقنية MPSS قديمة. مع ذلك، كانت الخصائص الأساسية لمخرجات MPSS نموذجية لأنواع البيانات عالية الإنتاجية اللاحقة، بما في ذلك مئات الآلاف من تسلسلات الحمض النووي القصيرة. في حالة MPSS، كانت هذه التسلسلات تُستخدم عادةً لتسلسل الحمض النووي التكميلي (cDNA) لقياس مستويات التعبير الجيني . [ 72 ]

تسلسل البولوني

كانت طريقة تسلسل البولوني ، التي طُوّرت في مختبر جورج إم. تشيرش بجامعة هارفارد، من أوائل أنظمة التسلسل عالية الإنتاجية، وقد استُخدمت لتسلسل جينوم كامل لبكتيريا الإشريكية القولونية في عام 2005. [ 86 ] جمعت هذه الطريقة بين مكتبة علامات مزدوجة في المختبر مع تفاعل البوليميراز المتسلسل المستحلب، ومجهر آلي، وكيمياء التسلسل القائمة على الربط، لتسلسل جينوم الإشريكية القولونية بدقة تزيد عن 99.9999% وبتكلفة تُعادل عُشر تكلفة تسلسل سانجر تقريبًا. [ 86 ] رُخّصت هذه التقنية لشركة Agencourt Biosciences، التي انفصلت لاحقًا لتُصبح Agencourt Personal Genomics، ثم أُدمجت في النهاية في منصة Applied Biosystems SOLiD. استحوذت شركة Life Technologies ، التي أصبحت الآن جزءًا من Thermo Fisher Scientific ، على شركة Applied Biosystems .

التسلسل الهرمي 454

طوّرت شركة 454 Life Sciences ، التي استحوذت عليها لاحقًا شركة Roche Diagnostics ، نسخةً متوازيةً من تقنية التسلسل الناري . تعتمد هذه الطريقة على تضخيم الحمض النووي داخل قطرات الماء في محلول زيتي (تفاعل البلمرة المتسلسل المستحلب)، حيث تحتوي كل قطرة على قالب حمض نووي واحد مرتبط بخرزة واحدة مغلفة ببادئ، لتكوين مستعمرة استنساخية. يحتوي جهاز التسلسل على العديد من الآبار ذات الحجم البيكولتري، تحتوي كل منها على خرزة واحدة وإنزيمات التسلسل. يستخدم التسلسل الناري إنزيم لوسيفيراز لتوليد الضوء اللازم للكشف عن النيوكليوتيدات الفردية المضافة إلى الحمض النووي المتكون حديثًا، وتُستخدم البيانات المجمعة لتوليد قراءات التسلسل . [ 85 ] توفر هذه التقنية طول قراءة متوسطًا وسعرًا مناسبًا لكل قاعدة مقارنةً بتسلسل سانجر من جهة، وتقنيتي Solexa وSOLiD من جهة أخرى. [ 95 ]

تسلسل Illumina (Solexa)

تأسست شركة Solexa ، التي أصبحت الآن جزءًا من Illumina ، على يد شانكار بالاسوبرامانيان وديفيد كلينرمان عام 1998، وطورت طريقة تسلسل تعتمد على تقنية إنهاء الصبغة العكسية، وبوليميرازات مُهندسة. [ 123 ] ابتكر برونو كانارد وسيمون سرفاتي مفهوم الكيمياء ذات الإنهاء العكسي في معهد باستور في باريس. [ 124 ] [ 125 ] وطُوّرت هذه التقنية داخليًا في Solexa من قِبل الأشخاص المذكورين في براءات الاختراع ذات الصلة. في عام 2004، استحوذت Solexa على شركة Manteia Predictive Medicine للحصول على تقنية التسلسل المتوازي الضخم التي ابتكرها باسكال ماير ولوران فارينيلي عام 1997. [ 69 ] وتعتمد هذه التقنية على "تجمعات الحمض النووي" أو "مستعمرات الحمض النووي"، والتي تتضمن التضخيم الاستنساخي للحمض النووي على سطح ما. وقد تم الاستحواذ على تقنية التجمعات بالاشتراك مع شركة Lynx Therapeutics في كاليفورنيا. اندمجت شركة Solexa Ltd. لاحقًا مع شركة Lynx لتشكيل شركة Solexa Inc.

جهاز تسلسل Illumina HiSeq 2500
خلية تدفق Illumina NovaSeq 6000

في هذه الطريقة، تُثبّت جزيئات الحمض النووي (DNA) والبادئات أولًا على شريحة أو خلية تدفق، ثم تُضخّم باستخدام إنزيم البوليميراز لتكوين مستعمرات محلية من الحمض النووي، تُعرف لاحقًا باسم "تجمعات الحمض النووي". ولتحديد التسلسل، تُضاف أربعة أنواع من قواعد الإنهاء العكسي (قواعد RT)، وتُزال النيوكليوتيدات غير المدمجة بالغسل. تلتقط كاميرا صورًا للنيوكليوتيدات الموسومة بالفلورة . بعد ذلك، تُزال الصبغة، بالإضافة إلى حاجب الطرف 3'، كيميائيًا من الحمض النووي، مما يسمح ببدء الدورة التالية. على عكس التسلسل الناري، تُمدّد سلاسل الحمض النووي نيوكليوتيدًا واحدًا في كل مرة، ويمكن التقاط الصور في لحظة متأخرة، مما يسمح بالتقاط مصفوفات كبيرة جدًا من مستعمرات الحمض النووي من خلال صور متسلسلة مأخوذة بكاميرا واحدة.

جهاز تسلسل Illumina MiSeq

يُتيح فصل التفاعل الإنزيمي عن التقاط الصور إنتاجية مثالية وقدرة تسلسل غير محدودة نظريًا. مع التكوين الأمثل، تُحدد إنتاجية الجهاز النهائية التي يُمكن الوصول إليها فقط بمعدل تحويل الإشارة التناظرية إلى الرقمية للكاميرا، مضروبًا في عدد الكاميرات ومقسومًا على عدد البكسلات لكل مستعمرة DNA المطلوبة لتصويرها على النحو الأمثل (حوالي 10 بكسلات/مستعمرة). في عام 2012، مع كاميرات تعمل  بمعدلات تحويل تناظرية إلى رقمية تزيد عن 10 ميجاهرتز، والبصريات، وأنظمة السوائل، والإنزيمات المتاحة، يُمكن أن تصل الإنتاجية إلى مضاعفات مليون نيوكليوتيد/ثانية، وهو ما يُعادل تقريبًا جينومًا بشريًا واحدًا بتغطية 1x في الساعة لكل جهاز، وإعادة تسلسل جينوم بشري واحد (بمعدل 30x تقريبًا) يوميًا لكل جهاز (مُجهز بكاميرا واحدة). [ 126 ]

تركيب مرساة المجس التوافقي (cPAS)

تُعدّ هذه الطريقة تعديلًا مُحسّنًا لتقنية ربط مرساة المجس التوافقي (cPAL) التي وصفتها شركة Complete Genomics [ 127 والتي أصبحت لاحقًا جزءًا من شركة BGI الصينية المتخصصة في علم الجينوم في عام 2013. [ 128 ] وقد طوّرت الشركتان هذه التقنية للسماح بقراءات أطول، وتقليل وقت التفاعل، وتسريع الحصول على النتائج. إضافةً إلى ذلك، تُولّد البيانات الآن كقراءات متصلة كاملة الطول بتنسيق ملف FASTQ القياسي، ويمكن استخدامها مباشرةً في معظم مسارات تحليل المعلوماتية الحيوية القائمة على القراءات القصيرة. [ 129 ] [ 130 ]

تُشكل تقنيتان أساسيتان لتقنية التسلسل عالي الإنتاجية هذه: كرات الحمض النووي النانوية (DNB) والمصفوفات المُنمّطة لربط الكرات النانوية بسطح صلب. [ 127 ] تُصنع كرات الحمض النووي النانوية ببساطة عن طريق فصل سلسلتي الحمض النووي المزدوجتين المرتبطتين بمحولات، ثم ربط السلسلة الأمامية فقط بأوليغونوكليوتيد مُثبِّت لتكوين حلقة من الحمض النووي أحادي السلسلة (ssDNA). تُنتَج نسخ دقيقة من الحلقات التي تحتوي على قطعة الحمض النووي المُدرجة باستخدام تقنية تضخيم الدائرة المتدحرجة (ROLING CRL Amplification) التي تُنتج ما يقارب 300-500 نسخة. يلتف شريط الحمض النووي أحادي السلسلة الطويل على نفسه ليُنتج بنية كرة نانوية ثلاثية الأبعاد يبلغ  قطرها حوالي 220 نانومتر. يُغني تصنيع كرات الحمض النووي النانوية عن الحاجة إلى توليد نسخ تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) من المكتبة على خلية التدفق، وبالتالي يُمكنه إزالة نسب كبيرة من القراءات المُكررة، وربط المحولات ببعضها، والأخطاء الناتجة عن تفاعل البوليميراز المتسلسل. [ 129 ] [ 131 ]

جهاز تسلسل BGI MGISEQ-2000RS

تُصنع مصفوفة النقاط المشحونة إيجابياً بنمط محدد باستخدام تقنيات الطباعة الضوئية والحفر، متبوعةً بتعديل كيميائي لإنتاج خلية تدفق متسلسلة. يبلغ  قطر كل نقطة على خلية التدفق حوالي 250 نانومتر، وتفصل بينها مسافة 700  نانومتر (من المركز إلى المركز)، مما يسمح بسهولة ربط جزيء DNB واحد مشحون سلبياً بخلية التدفق، وبالتالي تقليل التكتل الزائد أو الناقص على سطحها. [ 127 ] [ 132 ]

تُجرى عملية التسلسل بإضافة مسبار أوليغونوكليوتيدي يرتبط بمواقع محددة داخل جزيء الحمض النووي. يعمل المسبار كمرساة تسمح لأحد النيوكليوتيدات الأربعة المفردة الموسومة والمعطلة بشكل عكسي بالارتباط بعد مرورها عبر خلية التدفق. تُغسل النيوكليوتيدات غير المرتبطة قبل أن يُثار الليزر النيوكليوتيدات الموسومة المرتبطة، فتُصدر هذه النيوكليوتيدات فلورية، وتُلتقط الإشارة بواسطة الكاميرات، ثم تُحوّل إلى إشارة رقمية لتحديد القواعد. عند اكتمال الدورة، يُفصل الإنهاء والوسم كيميائيًا عن القاعدة المرتبطة. تُكرر الدورة بتدفق آخر من النيوكليوتيدات الحرة الموسومة عبر خلية التدفق للسماح للنيوكليوتيد التالي بالارتباط والتقاط إشارته. تُكرر هذه العملية عدة مرات (عادةً من 50 إلى 300 مرة) لتحديد تسلسل قطعة الحمض النووي المُدخلة بمعدل يقارب 40 مليون نيوكليوتيد في الثانية اعتبارًا من عام 2018.

تسلسل SOLiD

إعداد المكتبة لمنصة SOLiD
نظام ترميز ثنائي القاعدة. في هذا النظام، يُخصص لكل زوج فريد من القواعد في الطرف 3' للمسبار لونٌ من بين أربعة ألوان ممكنة. على سبيل المثال، يُخصص اللون الأزرق للزوج "AA"، واللون الأخضر للزوج "AC"، وهكذا بالنسبة لجميع الأزواج الستة عشر الفريدة. أثناء التسلسل، تُسلسل كل قاعدة في القالب مرتين، ثم تُفك شفرة البيانات الناتجة وفقًا لهذا النظام.

تستخدم تقنية SOLiD من شركة Applied Biosystems (التابعة الآن لشركة Life Technologies ) تقنية التسلسل بالربط . في هذه التقنية، يتم وسم مجموعة من جميع النيوكليوتيدات الممكنة ذات الطول الثابت وفقًا لموقع التسلسل. ثم تُهجّن النيوكليوتيدات وتُربط؛ ويؤدي الربط التفضيلي بواسطة إنزيم ربط الحمض النووي (DNA ligase) للتسلسلات المتطابقة إلى إشارة تدل على النيوكليوتيد في ذلك الموقع. يُسلسل كل قاعدة في القالب مرتين، وتُفك شفرة البيانات الناتجة وفقًا لأسلوب ترميز القاعدتين المستخدم في هذه الطريقة. قبل التسلسل، يُضخّم الحمض النووي (DNA) باستخدام تفاعل البلمرة المتسلسل المستحلب (emulsion PCR). تُوضع الخرزات الناتجة، التي تحتوي كل منها على نسخة واحدة من جزيء الحمض النووي نفسه، على شريحة زجاجية. [ 133 ] والنتيجة هي تسلسلات بكميات وأطوال مماثلة لتسلسل Illumina. [ 95 ] وقد أُبلغ عن وجود بعض المشاكل في تسلسل التسلسلات المتناظرة (palindromic) في طريقة التسلسل بالربط هذه . [ 114 ]

تسلسل أشباه الموصلات بتقنية Ion Torrent

طورت شركة Ion Torrent Systems Inc. (المملوكة الآن لشركة Life Technologies ) نظامًا يعتمد على استخدام كيمياء التسلسل القياسية، ولكن مع نظام كشف مبتكر قائم على أشباه الموصلات. تعتمد طريقة التسلسل هذه على الكشف عن أيونات الهيدروجين المنطلقة أثناء بلمرة الحمض النووي ، على عكس الطرق البصرية المستخدمة في أنظمة التسلسل الأخرى. تُغمر بئر دقيقة تحتوي على شريط الحمض النووي المراد تسلسله بنوع واحد من النيوكليوتيدات . إذا كان النيوكليوتيد المُدخل مكملاً للنيوكليوتيد الرئيسي في القالب، فإنه يُدمج في الشريط المكمل المتنامي. يؤدي هذا إلى إطلاق أيون هيدروجين يُحفز مستشعر أيوني فائق الحساسية، مما يشير إلى حدوث تفاعل. في حال وجود تكرارات متجانسة في تسلسل القالب، سيتم دمج نيوكليوتيدات متعددة في دورة واحدة. ينتج عن ذلك عدد مماثل من أيونات الهيدروجين المنطلقة وإشارة إلكترونية أعلى نسبيًا. [ 134 ]

تسلسل قالب TAGGCT باستخدام IonTorrent و PacBioRS و GridION

تسلسل الحمض النووي النانوي

يُعدّ تسلسل الحمض النووي النانوي الكروي نوعًا من تقنيات التسلسل عالية الإنتاجية، ويُستخدم لتحديد التسلسل الجينومي الكامل للكائن الحي. تستخدم شركة "كومبليت جينوميكس" هذه التقنية لتسلسل عينات مُقدّمة من باحثين مستقلين. تعتمد هذه الطريقة على تكرار الدائرة المتدحرجة لتضخيم أجزاء صغيرة من الحمض النووي الجينومي وتحويلها إلى كرات نانوية. ثم يُستخدم التسلسل غير المتسلسل عن طريق الربط لتحديد تسلسل النيوكليوتيدات. [ 135 ] تتيح هذه الطريقة تسلسل أعداد كبيرة من الكرات النانوية في كل دورة، وبتكلفة منخفضة للمواد الكيميائية مقارنةً بمنصات التسلسل عالية الإنتاجية الأخرى. [ 136 ] مع ذلك، لا يتم تحديد سوى تسلسلات قصيرة من الحمض النووي من كل كرة نانوية، مما يجعل ربط هذه القراءات القصيرة بجينوم مرجعي أمرًا صعبًا. [ 135 ]

تسلسل الجزيء المفرد بتقنية هيليسكوب

تسلسل هيليسكوب هو أسلوب لتسلسل الجزيئات المفردة طورته شركة هيليكوس للعلوم الحيوية . يستخدم هذا الأسلوب شظايا الحمض النووي مع إضافة محولات ذيل متعدد الأدينين، والتي تُثبّت على سطح خلية التدفق. تتضمن الخطوات التالية التسلسل القائم على التمديد مع غسل خلية التدفق بشكل دوري باستخدام نيوكليوتيدات موسومة بصبغات فلورية (نوع واحد من النيوكليوتيدات في كل مرة، كما هو الحال في طريقة سانجر). تتم قراءة التسلسلات بواسطة جهاز تسلسل هيليسكوب. [ 137 ] [ 138 ] تتميز القراءات بقصرها، حيث يبلغ متوسط ​​طولها 35 زوجًا قاعديًا. [ 139 ] ما جعل هذه التقنية مبتكرة بشكل خاص هو أنها كانت الأولى من نوعها التي تُسلسل الحمض النووي غير المُضخّم، مما يمنع أي أخطاء في القراءة مرتبطة بخطوات التضخيم. [ 49 ] في عام 2009، تم تسلسل جينوم بشري باستخدام هيليسكوب، إلا أن الشركة أفلست في عام 2012. [ 140 ]

أنظمة الموائع الدقيقة

يوجد نظامان رئيسيان للموائع الدقيقة يُستخدمان لتسلسل الحمض النووي؛ نظام الموائع الدقيقة القائم على القطرات ونظام الموائع الدقيقة الرقمي . وتُسهم أجهزة الموائع الدقيقة في حل العديد من القيود الحالية لمصفوفات التسلسل الحالية.

درس أباتي وزملاؤه استخدام أجهزة الموائع الدقيقة القائمة على القطرات لتسلسل الحمض النووي. [ 4 ] تتميز هذه الأجهزة بقدرتها على تكوين ومعالجة قطرات بحجم البيكولتر بمعدل آلاف القطرات في الثانية. صُنعت هذه الأجهزة من متعدد ثنائي ميثيل سيلوكسان (PDMS) واستُخدمت فيها تقنية نقل طاقة رنين فورستر (FRET) لقراءة تسلسلات الحمض النووي الموجودة داخل القطرات. يختبر كل موضع على المصفوفة تسلسلًا محددًا مكونًا من 15 قاعدة. [ 4 ]

استخدم فير وزملاؤه أجهزة الموائع الدقيقة الرقمية لدراسة تسلسل الحمض النووي بتقنية البيروفوسفات . [ 141 ] تشمل المزايا الهامة سهولة نقل الجهاز، وحجم الكواشف، وسرعة التحليل، وإمكانية الإنتاج بكميات كبيرة، والإنتاجية العالية. قدمت هذه الدراسة برهانًا على صحة المفهوم، موضحةً إمكانية استخدام الأجهزة الرقمية في تسلسل الحمض النووي بتقنية البيروفوسفات؛ وشملت الدراسة استخدام التخليق، الذي يتضمن إطالة الإنزيمات وإضافة النيوكليوتيدات الموسومة. [ 141 ]

درس بولز وزملاؤه أيضًا تقنية التسلسل الناري على أجهزة الموائع الدقيقة الرقمية. [ 142 ] استخدموا جهازًا للترطيب الكهربائي لإنشاء القطرات وخلطها وتقسيمها. يعتمد التسلسل على بروتوكول ثلاثي الإنزيمات وقوالب الحمض النووي المثبتة بخرزات مغناطيسية. تم اختبار الجهاز باستخدام بروتوكولين، وأظهر دقة بنسبة 100% بناءً على مستويات مخطط التسلسل الناري الخام. تشمل مزايا هذه الأجهزة الرقمية للموائع الدقيقة الحجم والتكلفة ومستويات التكامل الوظيفي الممكنة. [ 142 ]

يُمكن تطبيق أبحاث تسلسل الحمض النووي، باستخدام تقنية الموائع الدقيقة، على تسلسل الحمض النووي الريبوزي (RNA ) باستخدام تقنيات الموائع الدقيقة للقطرات، مثل طريقة inDrops. [ 143 ] يُشير هذا إلى إمكانية تطبيق العديد من تقنيات تسلسل الحمض النووي هذه على نطاق أوسع، واستخدامها لفهم المزيد عن الجينومات والترانسكريبتومات.

أساليب التطوير

تشمل طرق تسلسل الحمض النووي قيد التطوير حاليًا قراءة التسلسل أثناء مرور شريط الحمض النووي عبر المسام النانوية (وهي طريقة متوفرة تجاريًا الآن، لكن الأجيال اللاحقة مثل المسام النانوية الصلبة لا تزال قيد التطوير)، [ 144 ] [ 145 ] وتقنيات تعتمد على المجهر، مثل مجهر القوة الذرية أو المجهر الإلكتروني النافذ ، والتي تُستخدم لتحديد مواقع النيوكليوتيدات الفردية داخل شظايا الحمض النووي الطويلة ( > 5000 زوج قاعدي) عن طريق وسم النيوكليوتيدات بعناصر أثقل (مثل الهالوجينات) للكشف البصري والتسجيل. [ 146 ] [ 147 ] تهدف تقنيات الجيل الثالث إلى زيادة الإنتاجية وتقليل وقت الحصول على النتائج والتكلفة من خلال الاستغناء عن الحاجة إلى كميات كبيرة من الكواشف وتسخير قدرة بوليميراز الحمض النووي على معالجة التسلسل. [ 148 ]

تسلسل الحمض النووي باستخدام تيارات النفق

يستخدم نهج آخر قياسات تيارات النفق الكهربائي عبر الحمض النووي أحادي السلسلة أثناء مروره عبر قناة. وبحسب بنيته الإلكترونية، يؤثر كل قاعدة على تيار النفق بشكل مختلف، [ 149 ] مما يسمح بالتمييز بين القواعد المختلفة. [ 150 ]

إن استخدام تيارات النفق لديه القدرة على إجراء التسلسل بسرعة تفوق طرق التيار الأيوني بعدة مراتب، وقد تم بالفعل تحقيق تسلسل العديد من قليل النوكليوتيدات DNA والـ microRNA. [ 151 ]

التسلسل عن طريق التهجين

التسلسل بالتهجين هو طريقة غير إنزيمية تستخدم مصفوفة الحمض النووي الدقيقة . يتم وسم مجموعة واحدة من الحمض النووي المراد تحديد تسلسلها بمادة فلورية، ثم تُهجن مع مصفوفة تحتوي على تسلسلات معروفة. تشير إشارات التهجين القوية من نقطة معينة على المصفوفة إلى تسلسلها في الحمض النووي المراد تسلسله. [ 152 ]

تعتمد هذه الطريقة في التسلسل على خصائص ارتباط مكتبة من جزيئات الحمض النووي أحادية السلسلة القصيرة (أوليغونوكليوتيدات)، والتي تُسمى أيضًا مجسات الحمض النووي، لإعادة بناء تسلسل الحمض النووي المستهدف. تُزال الهجائن غير النوعية بالغسل، ثم يُستخلص الحمض النووي المستهدف. [ 153 ] يُعاد ترتيب الهجائن بحيث يُمكن إعادة بناء تسلسل الحمض النووي. وتكمن ميزة هذا النوع من التسلسل في قدرته على التقاط عدد كبير من الأهداف بتغطية متجانسة. [ 154 ] عادةً ما يتطلب الأمر عددًا كبيرًا من المواد الكيميائية والحمض النووي الأولي. ومع ذلك، مع ظهور التهجين القائم على المحلول، أصبح من الضروري استخدام معدات ومواد كيميائية أقل بكثير. [ 153 ]

التسلسل باستخدام مطياف الكتلة

يمكن استخدام مطياف الكتلة لتحديد تسلسل الحمض النووي. وقد دُرست تقنية مطياف الكتلة بتقنية التأين بالليزر بمساعدة المصفوفة وزمن الطيران ( MALDI-TOF MS ) تحديدًا كبديلٍ للرحلان الكهربائي الهلامي لتصوير شظايا الحمض النووي. في هذه الطريقة، تُقارن شظايا الحمض النووي الناتجة عن تفاعلات تسلسل إنهاء السلسلة بناءً على كتلتها لا حجمها. تختلف كتلة كل نيوكليوتيد عن غيره، ويمكن الكشف عن هذا الاختلاف باستخدام مطياف الكتلة. كما يُمكن الكشف عن الطفرات أحادية النيوكليوتيد في الشظية بسهولة أكبر باستخدام مطياف الكتلة مقارنةً بالرحلان الكهربائي الهلامي وحده. يستطيع مطياف الكتلة بتقنية MALDI-TOF MS الكشف بسهولة أكبر عن الاختلافات بين شظايا الحمض النووي الريبوزي (RNA)، لذا يُمكن للباحثين تسلسل الحمض النووي بشكل غير مباشر باستخدام طرق تعتمد على مطياف الكتلة عن طريق تحويله إلى حمض نووي ريبوزي أولًا. [ 155 ]

تُعدّ الدقة العالية لتحليل شظايا الحمض النووي التي توفرها طرق قياس الطيف الكتلي ذات أهمية خاصة لباحثي الطب الشرعي، إذ قد يرغبون في تحديد تعدد أشكال النوكليوتيدات المفردة في عينات الحمض النووي البشري لتحديد هوية الأفراد. ونظرًا لأن هذه العينات قد تكون متحللة بشدة، يُفضّل باحثو الطب الشرعي غالبًا الحمض النووي للميتوكوندريا نظرًا لاستقراره العالي وتطبيقاته في دراسات الأنساب. وقد استُخدمت طرق التسلسل القائمة على قياس الطيف الكتلي لمقارنة تسلسلات الحمض النووي للميتوكوندريا البشري من عينات في قاعدة بيانات مكتب التحقيقات الفيدرالي [ 156 ] ومن عظام عُثر عليها في مقابر جماعية لجنود الحرب العالمية الأولى [ 157 ] .

أظهرت طرق إنهاء السلسلة المبكرة وتقنية قياس الطيف الكتلي بزمن الطيران (TOF MS) أطوال قراءة تصل إلى 100 زوج قاعدي. [ 158 ] لم يتمكن الباحثون من تجاوز متوسط ​​حجم القراءة هذا؛ ومثل تسلسل إنهاء السلسلة وحده، قد لا يكون تسلسل الحمض النووي القائم على قياس الطيف الكتلي مناسبًا لمشاريع التسلسل الجديدة واسعة النطاق . ومع ذلك، استخدمت دراسة أجريت عام 2010 قراءات التسلسل القصيرة وقياس الطيف الكتلي لمقارنة تعدد أشكال النوكليوتيدات المفردة في سلالات المكورات العقدية الممرضة . [ 159 ]

تسلسل سانجر الميكروفلويدي

في تقنية تسلسل سانجر الميكروفلويدية ، تتم عملية تضخيم الحمض النووي بالكامل، بما في ذلك التضخيم الحراري وفصله بالرحلان الكهربائي، على شريحة زجاجية واحدة (  قطرها حوالي 10 سم)، مما يقلل من استهلاك الكواشف والتكلفة. [ 160 ] وقد أظهر الباحثون في بعض الحالات إمكانية زيادة إنتاجية التسلسل التقليدي باستخدام الرقائق الدقيقة. [ 161 ] ولا يزال البحث جارياً لجعل هذا الاستخدام للتكنولوجيا فعالاً.

التقنيات القائمة على المجهر

تُتيح هذه الطريقة تصوير تسلسل جزيئات الحمض النووي (DNA) مباشرةً باستخدام المجهر الإلكتروني. وقد تم إثبات أول تحديد لأزواج قواعد الحمض النووي داخل جزيئات الحمض النووي السليمة عن طريق دمج قواعد مُعدّلة إنزيميًا، تحتوي على ذرات ذات عدد ذري ​​مُتزايد، بالإضافة إلى التصوير المباشر وتحديد القواعد المُوسومة بشكل فردي داخل جزيء حمض نووي اصطناعي مكون من 3272 زوجًا من القواعد، وجينوم فيروسي مكون من 7249 زوجًا من القواعد. [ 162 ]

تسلسل بوليميراز الحمض النووي الريبي

تعتمد هذه الطريقة على استخدام بوليميراز الحمض النووي الريبي (RNAP)، المرتبط بخرزة من البوليسترين . يُربط أحد طرفي الحمض النووي المراد تسلسله بخرزة أخرى، وتُوضع كلتا الخرزتين في مصائد ضوئية. تُقرّب حركة بوليميراز الحمض النووي الريبي أثناء النسخ الخرزتين من بعضهما، وتتغير المسافة بينهما، ما يسمح بتسجيل هذه التغيرات بدقة تصل إلى مستوى النيوكليوتيد الواحد. يُستنتج التسلسل بناءً على أربع قراءات بتركيزات منخفضة لكل نوع من أنواع النيوكليوتيدات الأربعة، على غرار طريقة سانجر. [ 163 ] تُجرى مقارنة بين المناطق، وتُستنتج معلومات التسلسل بمقارنة مناطق التسلسل المعروفة بمناطق التسلسل غير المعروفة. [ 163 ]

التسلسل عالي الإنتاجية للفيروسات في المختبر

طُوِّرت طريقة لتحليل مجموعات كاملة من تفاعلات البروتينات باستخدام مزيج من تقنية التسلسل الهرمي 454 وتقنية عرض الحمض النووي الريبوزي الرسول الفيروسي في المختبر . وتقوم هذه الطريقة تحديدًا بربط البروتينات المستهدفة تساهميًا بالحمض النووي الريبوزي الرسول الذي يشفرها، ثم تكشف عن أجزاء الحمض النووي الريبوزي الرسول باستخدام تفاعل البوليميراز المتسلسل للنسخ العكسي . بعد ذلك، يمكن تضخيم الحمض النووي الريبوزي الرسول وتسلسله. وقد سُميت هذه الطريقة المدمجة IVV-HiTSeq، ويمكن تطبيقها في ظروف خالية من الخلايا، مع العلم أن نتائجها قد لا تكون ممثلة للظروف الحيوية داخل الجسم الحي . [ 164 ]

الحصة السوقية

رغم وجود طرق عديدة لتسلسل الحمض النووي، إلا أن قلة منها فقط تهيمن على السوق. ففي عام 2022، استحوذت شركة Illumina على حوالي 80% من السوق؛ أما النسبة المتبقية فتتوزع بين عدد قليل من الشركات (PacBio، وOxford، و454، وMGI) [ 165 ].

تحضير العينة

يعتمد نجاح أي بروتوكول لتسلسل الحمض النووي على استخلاص عينة الحمض النووي أو الحمض النووي الريبي وإعدادها من المادة البيولوجية محل الاهتمام.

  • سيؤدي استخلاص الحمض النووي الناجح إلى الحصول على عينة من الحمض النووي ذات خيوط طويلة وغير متحللة.
  • ينتج عن استخلاص الحمض النووي الريبوزي (RNA) بنجاح عينة من الحمض النووي الريبوزي، والتي يجب تحويلها إلى حمض نووي تكميلي (cDNA) باستخدام إنزيم النسخ العكسي. يقوم هذا الإنزيم بتخليق حمض نووي تكميلي مزدوج السلاسل بناءً على سلاسل الحمض النووي الريبوزي الموجودة، ويمكن تسلسل مجموعة الحمض النووي التكميلي الناتجة. [ 166 ] عادةً ما يتم تحفيز هذا التفاعل باستخدام سداسيات عشوائية ، أو بادئات تستهدف ذيل عديد الأدينين (poly(A)) في الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA ). بعد ذلك، يمكن معالجة الحمض النووي التكميلي بنفس طريقة معالجة الحمض النووي الجينومي.

بعد استخلاص الحمض النووي (DNA) أو الحمض النووي الريبوزي (RNA)، قد تتطلب العينات تحضيرًا إضافيًا حسب طريقة التسلسل. ففي تسلسل سانجر، يلزم إجراء عمليات الاستنساخ أو تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) قبل التسلسل. أما في طرق التسلسل من الجيل التالي، فيلزم تحضير المكتبة قبل المعالجة. [ 167 ] ويساعد تقييم جودة وكمية الأحماض النووية بعد الاستخلاص وبعد تحضير المكتبة على تحديد العينات المتدهورة والمجزأة والمنخفضة النقاء، مما ينتج عنه بيانات تسلسل عالية الجودة. [ 168 ]

مبادرات التنمية

التكلفة الإجمالية لتسلسل الجينوم البشري بمرور الوقت وفقًا لحسابات المعهد الوطني لأبحاث الجينوم البشري (NHGRI).

في أكتوبر 2006، أطلقت مؤسسة X Prize مبادرة لتشجيع تطوير تقنيات تسلسل الجينوم الكامل ، أطلق عليها اسم جائزة Archon X Prize ، بهدف منح 10 ملايين دولار "لأول فريق يستطيع بناء جهاز واستخدامه لتسلسل 100 جينوم بشري في غضون 10 أيام أو أقل، بدقة لا تتجاوز خطأ واحد لكل 100000 قاعدة متسلسلة، مع تغطية التسلسلات بدقة لا تقل عن 98٪ من الجينوم، وبتكلفة متكررة لا تتجاوز 10000 دولار أمريكي لكل جينوم." [ 169 ]

يشجع المعهد الوطني لأبحاث الجينوم البشري (NHGRI) سنوياً منحاً لأبحاث وتطويرات جديدة في علم الجينوم . وتشمل منح عام 2010 ومرشحو عام 2011 استمرار العمل في منهجيات التسلسل الميكروفلويدي، وتسلسل البولوني، وتسلسل القواعد الثقيلة. [ 170 ]

التحديات الحسابية

تُنتج تقنيات التسلسل الموصوفة هنا بيانات أولية تحتاج إلى تجميعها في تسلسلات أطول، مثل الجينومات الكاملة ( تجميع التسلسل ). ويواجه هذا الأمر العديد من التحديات الحاسوبية، مثل تقييم بيانات التسلسل الأولية، والذي يتم بواسطة برامج وخوارزميات مثل Phred و Phrap . كما توجد تحديات أخرى تتعلق بالتسلسلات المتكررة التي غالبًا ما تعيق تجميع الجينومات الكاملة نظرًا لتواجدها في مواقع متعددة من الجينوم. ونتيجة لذلك، قد لا تُنسب العديد من التسلسلات إلى كروموسومات محددة . إن إنتاج بيانات التسلسل الأولية ليس سوى بداية لتحليلها المعلوماتي الحيوي المفصل . [ 171 ] ومع ذلك، فقد طُوّرت طرق جديدة للتسلسل وتصحيح أخطاء التسلسل. [ 172 ]

اقرأ التقليم

أحيانًا، تكون قراءات التسلسل الخام الناتجة عن جهاز التسلسل صحيحة ودقيقة فقط في جزء صغير من طولها. قد يؤدي استخدام القراءة الكاملة إلى ظهور تشوهات في التحليلات اللاحقة، مثل تجميع الجينوم، وتحديد تعدد أشكال النوكليوتيدات المفردة (SNP)، أو تقدير التعبير الجيني. وقد طُرحت فئتان من برامج تقليم التسلسل، إحداهما تعتمد على خوارزميات النوافذ والأخرى على خوارزميات المجموع التراكمي. [ 173 ] فيما يلي قائمة جزئية بخوارزميات تقليم التسلسل المتاحة حاليًا، مع تحديد فئة الخوارزمية التي تنتمي إليها:

اقرأ خوارزميات التقليم
اسم الخوارزميةنوع الخوارزمية
Cutadapt [ 174 ]المجموع التراكمي
ConDeTri [ 175 ]نظام التشغيل ويندوز
مرشح ERNE [ 176 ]المجموع التراكمي
ماكينة تشذيب عالية الجودة من فاستكسنظام التشغيل ويندوز
PRINSEQ [ 177 ]نظام التشغيل ويندوز
Trimmomatic [ 178 ]نظام التشغيل ويندوز
SolexaQA [ 179 ]نظام التشغيل ويندوز
SolexaQA-BWAالمجموع التراكمي
منجلنظام التشغيل ويندوز

القضايا الأخلاقية

أُدرج علم الوراثة البشرية ضمن مجال الأخلاقيات الحيوية منذ أوائل سبعينيات القرن العشرين [ 180 ] ، وقد أدى التوسع في استخدام تقنيات تسلسل الحمض النووي (وخاصةً التسلسل عالي الإنتاجية) إلى ظهور عدد من القضايا الأخلاقية. ومن أهم هذه القضايا ملكية الحمض النووي للفرد والبيانات الناتجة عن تسلسل هذا الحمض النووي. [ 181 ] وفيما يتعلق بجزيء الحمض النووي نفسه، فقد قضت القضية القانونية الرائدة في هذا الشأن، وهي قضية مور ضد مجلس أوصياء جامعة كاليفورنيا (1990)، بأنه لا يحق للأفراد ملكية الخلايا المُستأصلة أو أي أرباح تُجنى من استخدامها (على سبيل المثال، كخط خلوي مُسجّل ببراءة اختراع ). ومع ذلك، يحق للأفراد الحصول على موافقة مستنيرة بشأن إزالة الخلايا واستخدامها. أما فيما يتعلق بالبيانات الناتجة عن تسلسل الحمض النووي، فإن قضية مور لا تمنح الفرد أي حقوق في المعلومات المُستمدة من حمضه النووي. [ 181 ]

مع ازدياد انتشار تقنية تسلسل الحمض النووي، ازدادت أهمية تخزين البيانات الجينومية وأمنها ومشاركتها. [ 181 ] [ 182 ] فعلى سبيل المثال، يتمثل أحد المخاوف في إمكانية استخدام شركات التأمين للبيانات الجينومية للفرد لتعديل أسعار التأمين، بناءً على التوقعات الصحية المستقبلية للفرد استنادًا إلى حمضه النووي. [ 182 ] [ 183 ] ​​وفي مايو/أيار 2008، تم توقيع قانون عدم التمييز على أساس المعلومات الجينية (GINA) في الولايات المتحدة، والذي يحظر التمييز على أساس المعلومات الجينية فيما يتعلق بالتأمين الصحي والتوظيف. [ 184 ] [ 185 ] وفي عام 2012، أفادت اللجنة الرئاسية الأمريكية لدراسة القضايا الأخلاقية الحيوية بأن التشريعات الحالية المتعلقة بخصوصية بيانات تسلسل الحمض النووي، مثل قانون GINA وقانون قابلية نقل التأمين الصحي والمساءلة (HIPAA)، غير كافية، مشيرةً إلى أن بيانات تسلسل الجينوم الكامل حساسة للغاية، إذ يمكن استخدامها لتحديد هوية الفرد الذي تم إنشاء البيانات منه، بالإضافة إلى أقاربه. [ 186 ] [ 187 ]

في معظم الولايات المتحدة، يجوز لأي شخص جمع وتحليل الحمض النووي "المهمل"، مثل ذلك الموجود على طابع بريدي أو ظرف ملعوق، أو كوب قهوة، أو سيجارة، أو علكة، أو نفايات منزلية، أو شعرة سقطت على رصيف عام، بشكل قانوني، بما في ذلك الشرطة، والمحققون الخاصون، والمعارضون السياسيون، أو الأشخاص المتورطون في نزاعات إثبات النسب. اعتبارًا من عام 2013، كان لدى إحدى عشرة ولاية قوانين يمكن تفسيرها على أنها تحظر "سرقة الحمض النووي". [ 188 ]

أثارت زيادة استخدام فحص التباين الجيني، سواءً لدى حديثي الولادة أو البالغين، من قِبل شركات مثل 23andMe ، قضايا أخلاقية . [ 189 ] [ 190 ] وقد زُعم أن فحص التباينات الجينية قد يكون ضارًا، إذ يزيد من قلق الأفراد الذين وُجد أنهم أكثر عرضة للإصابة بالأمراض. [ 191 ] فعلى سبيل المثال، في إحدى الحالات المذكورة في مجلة تايم ، اختار الأطباء الذين يفحصون رضيعًا مريضًا بحثًا عن متغيرات جينية عدم إبلاغ والديه بوجود متغير جيني غير ذي صلة مرتبط بالخرف، وذلك خشية أن يُلحق ذلك ضررًا بهما. [ 192 ] ومع ذلك، أظهرت دراسة نُشرت عام 2011 في مجلة نيو إنجلاند الطبية أن الأفراد الذين خضعوا لتقييم مخاطر الإصابة بالأمراض لم يُظهروا مستويات قلق متزايدة. [ 191 ] كما أثار تطوير تقنيات التسلسل الجيني من الجيل التالي، مثل تقنية التسلسل القائمة على تقنية النانوبور، المزيد من المخاوف الأخلاقية. [ 193 ]

انظر أيضاً

ملحوظات

  1. لا يزال مصطلح "الجيل التالي" شائع الاستخدام حتى عام 2019. على سبيل المثال، Straiton J, Free T, Sawyer A, Martin J (فبراير 2019). " من تسلسل سانجر إلى قواعد بيانات الجينوم وما بعدها" . BioTechniques . 66 (2): 60–63 . doi : 10.2144/btn-2019-0011 . PMID 30744413. لقد أحدثت تقنيات تسلسل الجيل التالي (NGS) ثورة في أبحاث الجينوم. (الجملة الافتتاحية للمقال) 

مراجع

  1. هارجريفز، آدم (24 أغسطس 2017). هاريس، ستيفن (محرر). "تقديم 'الحمض النووي المظلم' - الظاهرة التي قد تغير طريقة تفكيرنا في التطور" . doi : 10.64628/AB.jsax3n9pw .
  2. بهجاتي س، تاربي ب س (ديسمبر 2013). "ما هو تسلسل الجيل التالي؟" . أرشيف أمراض الطفولة: طبعة التعليم والممارسة . 98 (6): 236-238 . doi : 10.1136/archdischild - 2013-304340 . PMC 3841808. PMID 23986538 .  
  3. تشميلكي ج، مايرسون م (14 يناير 2014). "تسلسل الحمض النووي للسرطان: ماذا تعلمنا؟" . المراجعة السنوية للطب . 65 (1): 63-79 . doi : 10.1146/annurev-med-060712-200152 . PMID 24274178 . 
  4. 1 2 3 4 Abate AR, Hung T, Sperling RA, Mary P, Rotem A, Agresti JJ, et al. (ديسمبر 2013). " تحليل تسلسل الحمض النووي باستخدام تقنية الموائع الدقيقة القائمة على القطرات" . Lab on a Chip . 13 (24): 4864–9 . doi : 10.1039/c3lc50905b . PMC 4090915. PMID 24185402 .   
  5. بيكين د، سخيري ي، باريه جيه سي، لو كور د، مازوتيس ل، سالم سي بي، وآخرون . (يوليو 2011). "الكشف الكمي والحساس عن الطفرات النادرة باستخدام تقنية الموائع الدقيقة القائمة على القطرات". مختبر على رقاقة . 11 (13): 2156-2166 . doi : 10.1039/c1lc20128j . PMID 21594292 .  
  6. أولسفيك أو، والبيرغ جيه، بيترسون بي، أولين إم، بوبوفيتش تي، واكسموث آي كيه، فيلدز بي آي (يناير 1993). "استخدام التسلسل الآلي لتضخيمات تفاعل البوليميراز المتسلسل لتحديد ثلاثة أنواع من الوحدة الفرعية B لسم الكوليرا في سلالات ضمة الكوليرا O1" . مجلة علم الأحياء الدقيقة السريرية 31 ( 1): 22-25 . doi : 10.1128/JCM.31.1.22-25.1993 . PMC 262614. PMID 7678018 .  أيقونة الوصول المفتوح
  7. بيترسون إي، لونديبيرغ جيه، أحمديان أ (فبراير 2009). "أجيال تقنيات التسلسل" . علم الجينوم . 93 (2): 105-11 . doi : 10.1016/j.ygeno.2008.10.003 . PMID 18992322 . 
  8. 1 2 3 جاي إي، بامبارا آر، بادمانابهان آر، وو آر (مارس 1974). "تحليل تسلسل الحمض النووي: طريقة عامة وبسيطة وسريعة لتسلسل أجزاء كبيرة من قليل النوكليوتيدات منزوعة الأكسجين عن طريق التخطيط" . أبحاث الأحماض النووية . 1 (3): 331-353 . doi : 10.1093/nar/1.3.331 . PMC 344020. PMID 10793670 .  
  9. غولد، إي. ريتشارد؛ كاربون، جوليا (أبريل 2010). "علم الوراثة المتعدد: في عين عاصفة السياسات" . علم الوراثة في الطب: المجلة الرسمية للكلية الأمريكية لعلم الوراثة الطبية . 12 (4 ملحق): S39–70. doi : 10.1097/GIM.0b013e3181d72661 . ISSN 1530-0366 . PMC 3037261. PMID 20393310 .   
  10. هانت، كاتي (17 فبراير 2021). "تسلسل الحمض النووي لأقدم حيوان ماموث عاش قبل أكثر من مليون عام" . سي إن إن . تاريخ الاسترجاع: 17 فبراير 2021 .
  11. كالاواي، إيوين (17 فبراير 2021). "جينومات الماموث التي يبلغ عمرها مليون عام تحطم الرقم القياسي لأقدم حمض نووي قديم - أسنان محفوظة في التربة الصقيعية، يصل عمرها إلى 1.6 مليون عام، تحدد نوعًا جديدًا من الماموث في سيبيريا" (ملف PDF) . مجلة نيتشر . 590 (7847): 537-538 . Bibcode : 2021Natur.590..537C . doi : 10.1038/d41586-021-00436-x . PMID 33597786. تاريخ الاسترجاع: 16 أغسطس 2025 . 
  12. 1 2 3 كاسترو، كريستينا؛ مارين، راشيل؛ راموس، إدوارد؛ نغ، تيري فاي فان (2019). " تأثير تداخل المتغيرات على التجميع من الصفر للتسلسل العميق للفيروسات" . BMC Genomics . 21 (1): 421. bioRxiv 10.1101/815480 . doi : 10.1186/s12864-020-06801-w . PMC 7306937. PMID 32571214 .   
  13. وول ، شيرلي؛ شافنر، ستيفن ف.؛ سابيتي، بارديس س. (2016). "التحليل الجينومي لتفشي الفيروسات" . المراجعة السنوية لعلم الفيروسات . 3 (1): 173-195 . doi : 10.1146/annurev-virology-110615-035747 . PMC 5210220. PMID 27501264 .  
  14. صن، فانغ؛ أوريستاجليو، جيف؛ ليفي، سوزان إي؛ هاكونارسون، هاكون؛ سوليفان، نانسي؛ فونتاناروزا، جوان؛ شوليس، كارين إم. (يونيو 2015)، "نظرة عامة على الاختبارات الجينية" ، الاختبارات الجينية للإعاقات النمائية، والإعاقة الذهنية، واضطراب طيف التوحد [إنترنت] ، وكالة أبحاث وجودة الرعاية الصحية (الولايات المتحدة الأمريكية) ، تم الاطلاع عليه في 2 يناير 2026
  15. بويكوت، كيم م.؛ فانستون، ميغان ر.؛ بولمان، دينيس إي.؛ ماكنزي، أليكس إي. (أكتوبر 2013). "علم الوراثة للأمراض النادرة في عصر التسلسل الجيني من الجيل التالي: من الاكتشاف إلى التطبيق". مجلة Nature Reviews Genetics . 14 (10): 681-691 . doi : 10.1038/nrg3555 . PMID 23999272. S2CID 8496181 .  
  16. بين، لورا؛ فونك، بيرجيت؛ كارلستون، كولين م.؛ غانون، جينيفر ل.؛ كانتارسي، سيبيل؛ كروك، برايان ل.؛ تشانغ، شولين؛ بايراك-تويدمير، بينار (مارس 2020). "لوحات تسلسل الجينات التشخيصية: من التصميم إلى التقرير - معيار تقني للكلية الأمريكية لعلم الوراثة الطبية وعلم الجينوم (ACMG)" . علم الوراثة في الطب . 22 (3): 453-461 . doi : 10.1038/s41436-019-0666-z . ISSN 1098-3600 . PMID 31732716 .  
  17. شليوزنر ف، كوسر سي يو، بيكرت ب، نيمان س، فويرريغل س (2017). " التنبؤ بمقاومة المتفطرة السلية وتصنيف السلالات من تسلسل الجينوم: مقارنة أدوات التحليل الآلي" . تقارير علمية 7 46327. Bibcode : 2017NatSR ...746327S . doi : 10.1038/srep46327 . PMC 7365310. PMID 28425484 .  
  18. ماهي، ب.، العزامي، م.، بارلاس، ب.، تورنود، م. (2019). "تقييم واسع النطاق لبرنامجي TBProfiler وMykrobe للتنبؤ بمقاومة المضادات الحيوية في المتفطرة السلية " . PeerJ . 7 e6857. Bibcode : 2019PeerJ...7e6857M . doi : 10.7717/peerj.6857 . PMC 6500375. PMID 31106066 .  
  19. مُتنبئ الميكروب – التنبؤ بمقاومة المضادات الحيوية لبكتيريا المكورات العنقودية الذهبية والمتفطرة السلية من بيانات تسلسل الجينوم الكامل
  20. ^ برادلي، فيليم. جوردون، ن. كلير؛ ووكر، تيموثي م. دان، لورا؛ مرحبًا، سيمون؛ هوانغ، بيل؛ إيرل، سارة؛ بانكهورست، لويز J .؛ أنسون، لوقا؛ دي سيزار، مارياتيريزا؛ ساحة باولو. فوتينتسيفا، أنتونينا أ.؛ جولوبشيك، تانيا؛ ويلسون، دانيال J .؛ ويلي، ديفيد ه. دييل، رولاند. نيمان، ستيفان. فيوريجل، سيلك؛ كول، توماس أ. إسماعيل، نذير؛ عمر، شهيد ف؛ سميث، إي جريس؛ باك، ديفيد؛ ماكفين، جيل؛ ووكر، أ. سارة؛ بيتو، تيم EA؛ كروك، ديريك دبليو. إقبال ، زامين (2015-12-21). "تنبؤات سريعة بمقاومة المضادات الحيوية من بيانات تسلسل الجينوم لبكتيريا المكورات العنقودية الذهبية والمتفطرة السلية" . مجلة نيتشر كوميونيكيشنز . 6 (1) 10063. Bibcode : 2015NatCo...610063B . doi : 10.1038/ncomms10063 . PMC 4703848. PMID 26686880 .  
  21. "مايكل موسلي ضد البكتيريا الخارقة" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 24 نوفمبر 2020. تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 أكتوبر 2019 .
  22. مايكروب ، أدوات مايكروب، 24 ديسمبر 2022 ، تم الاطلاع عليه في 2 يناير 2023
  23. كورتيس سي، هيريوارد جيه (29 أغسطس 2017). "من مسرح الجريمة إلى قاعة المحكمة: رحلة عينة الحمض النووي" . ذا كونفرسيشن .
  24. موريرا إس، لاريفيير إل، كورزيك جيه، أشكه-سونينبورن يو، فريمونت بي إس، جانين جيه، روجر دبليو (أغسطس 2001). "البنية البلورية عالية الدقة لإنزيم بيتا-غلوكوزيل ترانسفيراز من عاثية T4: التوافق المستحث وتأثير ارتباط الركيزة والمعادن". مجلة البيولوجيا الجزيئية . 311 (3): 569-77 . doi : 10.1006/jmbi.2001.4905 . PMID 11493010 . 
  25. إيرليخ م، غاما-سوسا م أ، هوانغ ل هـ، ميدجيت ر م، كو ك س، ماكيون ر أ، جيرك س (أبريل 1982). "كمية وتوزيع 5-ميثيل سيتوزين في الحمض النووي البشري من أنواع مختلفة من أنسجة الخلايا" . أبحاث الأحماض النووية . 10 (8): 2709-2721 . doi : 10.1093 / nar/10.8.2709 . PMC 320645. PMID 7079182 .  
  26. إيرليخ م، وانغ ر.ي. (يونيو 1981). "5-ميثيل سيتوزين في الحمض النووي حقيقي النواة". مجلة ساينس . 212 (4501): 1350-1357 . رمز Bibcode : 1981Sci...212.1350E . doi : 10.1126/science.6262918 . PMID 6262918 . 
  27. سونغ سي إكس، كلارك تي إيه، لو إكس واي، كيسليوك إيه، داي كيو، تيرنر إس دبليو، وآخرون . (نوفمبر 2011). " التسلسل الحساس والمحدد لجزيء واحد من 5-هيدروكسي ميثيل سيتوزين" . نيتشر ميثودز . 9 (1): 75-77 . doi : 10.1038/nmeth.1779 . PMC 3646335. PMID 22101853 .   
  28. تشيرنيكي، داريوس؛ بونوم، فريدريك؛ كامينسكي، بيير-ألكسندر؛ ديلارو، مارك (5 أغسطس 2021). " توصيف ثلاثية من الجينات في العاثية الزرقاء S-2L كافية لاستبدال الأدينين بـ2-أمينوأدينين في الحمض النووي البكتيري" . نيتشر كوميونيكيشنز . 12 (1): 4710. Bibcode : 2021NatCo..12.4710C . doi : 10.1038/s41467-021-25064- x . PMC 8342488. PMID 34354070. S2CID 233745192 .   
  29. "الكشف المباشر عن قواعد الحمض النووي التالفة وتسلسلها" . PacBio . تم ​​الاطلاع عليه بتاريخ 31 يوليو 2024 .
  30. واتسون، جيه دي، وكريك، إف إتش (1953). "بنية الحمض النووي". ندوة كولد سبرينغ هاربور للبيولوجيا الكمية . 18 : 123-131 . doi : 10.1101/SQB.1953.018.01.020 . PMID 13168976 . 
  31. ماركس، ل. "الطريق إلى تسلسل الحمض النووي: حياة وعمل فريدريك سانجر" . ما هي التقنية الحيوية؟ تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 يونيو 2023 .
  32. مين جو و، هيغمان ج، يسيبيرت م، فيرز و (مايو 1972). "تسلسل النيوكليوتيدات للجين المشفر لبروتين غلاف العاثية MS2". نيتشر . 237 ( 5350): 82-88 . Bibcode : 1972Natur.237...82J . doi : 10.1038/237082a0 . PMID 4555447. S2CID 4153893 .  
  33. ^ Fiers W، Contreras R، Duerinck F، Haegeman G، Iserentant D، Merregaert J، Min Jou W، Molemans F، Raeymaekers A، Van den Berghe A، Volckaert G، Ysebaert M (أبريل 1976). “تسلسل النيوكليوتيدات الكامل للبكتيريا MS2 RNA: البنية الأولية والثانوية لجين النسخ المتماثل”. طبيعة . 260 (5551): 500– 7. بيب كود : 1976Natur.260..500F . دوى : 10.1038/260500a0 . بميد 1264203 . S2CID 4289674 .  
  34. أوزسولاك ف، ميلوس ب م (فبراير 2011). "تسلسل الحمض النووي الريبوزي: التطورات والتحديات والفرص" . مجلة نيتشر ريفيوز جينيتكس . 12 (2): 87-98 . doi : 10.1038/nrg2934 . PMC 3031867. PMID 21191423 .  
  35. "نبذة عن راي وو، عضو هيئة التدريس" . جامعة كورنيل. مؤرشف من الأصل في 4 مارس 2009.
  36. بادمانابهان ر، جاي إي، وو ر (يونيو 1974). "التخليق الكيميائي لبادئ واستخدامه في تحليل تسلسل جين الليزوزيم لبكتيريا العاثية T4" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 71 (6): 2510-2514 . Bibcode : 1974PNAS...71.2510P . doi : 10.1073/pnas.71.6.2510 . PMC 388489. PMID 4526223 .  
  37. أوناغا، ل. أ. (يونيو 2014). "راي وو كعمل تجاري خامس: إظهار الذاكرة الجماعية في تاريخ تسلسل الحمض النووي". دراسات في تاريخ وفلسفة العلوم . الجزء ج. 46 : 1-14 . doi : 10.1016/j.shpsc.2013.12.006 . PMID 24565976 . 
  38. وو ر (1972). "تحليل تسلسل النيوكليوتيدات في الحمض النووي". مجلة نيتشر للبيولوجيا الجديدة . 236 (68): 198-200 . doi : 10.1038/newbio236198a0 . PMID 4553110 . 
  39. بادمانابهان ر، وو ر (1972). "تحليل تسلسل النيوكليوتيدات في الحمض النووي. التاسع. استخدام قليل النيوكليوتيدات ذات التسلسل المحدد كبادئات في تحليل تسلسل الحمض النووي". مجلة بحوث الكيمياء الحيوية والفيزياء الحيوية . 48 (5): 1295-1302 . رمز Bibcode : 1972BBRC...48.1295P . doi : 10.1016/0006-291X(72)90852-2 . PMID 4560009 . 
  40. وو ر، تو سي دي، بادمانابهان ر (1973). "تحليل تسلسل النيوكليوتيدات في الحمض النووي. الثاني عشر. التخليق الكيميائي وتحليل تسلسل دوديكادوكسي نيوكليوتيد يرتبط بجين الإندوليسين في عاثية لامدا". مجلة بحوث الكيمياء الحيوية والفيزياء الحيوية ، 55 (4): 1092-1099 . رمز Bibcode : 1973BBRC...55.1092R . doi : 10.1016/S0006-291X(73)80007-5 . PMID 4358929 . 
  41. 1 2 3 ماكسام إيه إم، جيلبرت دبليو (فبراير 1977). "طريقة جديدة لتسلسل الحمض النووي" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 74 (2): 560-64 . Bibcode : 1977PNAS...74..560M . doi : 10.1073 / pnas.74.2.560 . PMC 392330. PMID 265521 .  
  42. جيلبرت، دبليو. تسلسل الحمض النووي وبنية الجينات . محاضرة نوبل، 8 ديسمبر 1980.
  43. جيلبرت دبليو، ماكسام أ (ديسمبر 1973). "تسلسل النيوكليوتيدات لمشغل اللاكتوز" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 70 ( 12): 3581-3584 . Bibcode : 1973PNAS...70.3581G . doi : 10.1073/pnas.70.12.3581 . PMC 427284. PMID 4587255 .  
  44. "الفصل الخامس: دراسة الحمض النووي" . الكيمياء . تم الاطلاع عليه بتاريخ 31 يناير 2025 .
  45. سانجر، ف.؛ كولسون، أ.ر. (25 مايو 1975). "طريقة سريعة لتحديد التسلسلات في الحمض النووي عن طريق التخليق المُحفَّز باستخدام بوليميراز الحمض النووي" . مجلة البيولوجيا الجزيئية . 94 (3): 441-448 . doi : 10.1016/0022-2836(75)90213-2 . ISSN 0022-2836 . PMID 1100841 .  
  46. كوك-ديغان، روبرت (1995). حروب الجينات: العلم والسياسة والجينوم البشري (الطبعة الأولى، طبعة ورقية من نورتون ). نيويورك، نيويورك: نورتون. ISBN  978-0-393-31399-4.
  47. جونسون، كارولين ي. (12 مارس 2015). "فيزيائية، وعالمة أحياء، وحائزة على جائزة نوبل، ورئيسة تنفيذية، والآن فنانة" . صحيفة بوسطن غلوب . تم الاطلاع عليه في 3 فبراير 2025 .
  48. ديهارفينغت، صوفي جيه؛ بيترسن، لورين إم؛ جونغ، هو-سونغ؛ تسونغاليس، غريغوري جيه (2020). "تحليل الأحماض النووية في المختبر السريري". الممارسة المعاصرة في الكيمياء السريرية . ص 215-234 . doi : 10.1016/B978-0-12-815499-1.00013-2 . ISBN  978-0-12-815499-1.
  49. 1 2 هيذر، جيمس م.؛ تشين، بنجامين (يناير 2016). "تسلسل أجهزة التسلسل: تاريخ تسلسل الحمض النووي" . علم الجينوم . 107 (1): 1-8 . doi : 10.1016/j.ygeno.2015.11.003 . PMC 4727787. PMID 26554401 .  
  50. السيد، فدوى أ. جرولمان، جوديث إي؛ راجوناثان، أبيرامي؛ بوكانان، دانيال د.؛ فان ويزل، توم؛ دي فور، ريتشاردا م.؛ التمهيد، أرنود؛ ستوجوفسكا، ماريا ستانينوفا؛ محمود، خالد؛ كليندينينج، مارك؛ دي ميراندا، نويل؛ ديميرسكا، داغمارا؛ إغموند، ديمي فان؛ جالينجر، ستيفن. جورجسون، بيتر. هوغربروج، نيكولين؛ هوبر، جون L.؛ يانسن، إريك آم؛ جنكينز، مارك أ. جو، جيهون إي؛ كويبر، رولاند P .؛ ليغتنبرغ ، مارجولين جيه إل . لوبينسكي، يناير؛ ماكري، فينلي أ؛ مورو، هانز. نيوكومب، بولي؛ نيلسن، ماارتجي؛ باليس، كلير؛ بارك دانيال ج. البابا برنارد ج. روستي، كريستوف؛ رويز بونتي، كلارا؛ شاكرت، هانز ك.؛ سيجمونز، رولف هـ.؛ توملينسون، إيان ب.؛ توبس، كارلي إم جيه؛ فريدي، ليليان؛ ووكر، رومي؛ وين، أونغ ك. (ديسمبر 2020). "متغيرات فقدان وظيفة NTHL1 أحادية الأليل وخطر الإصابة بالسلائل وسرطان القولون والمستقيم" . مجلة أمراض الجهاز الهضمي . 159 (6): 2241-2243.e6. doi : 10.1053/j.gastro.2020.08.042 . hdl : 2066/228713 . PMC 7899696. PMID 32860789 .  
  51. 1 2 سانجر ف، نيكلين س، كولسون أ.ر (ديسمبر 1977). "تسلسل الحمض النووي باستخدام مثبطات إنهاء السلسلة" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 74 (12): 5463-77 . Bibcode : 1977PNAS...74.5463S . doi : 10.1073 / pnas.74.12.5463 . PMC 431765. PMID 271968 .  
  52. سانجر ف، إير جي إم، باريل بي جي، براون إن إل، كولسون إيه آر، فيدز سي إيه، هاتشيسون سي إيه، سلوكومب بي إم، سميث إم (فبراير 1977). "تسلسل النيوكليوتيدات لحمض نووي بكتيريوفاج فاي إكس 174". نيتشر . 265 ( 5596): 687-95 . Bibcode : 1977Natur.265..687S . doi : 10.1038/265687a0 . PMID 870828. S2CID 4206886 .  
  53. ماركس، ل. "الحدود التالية: الفيروسات البشرية" . ما هي التقنية الحيوية؟ تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 يونيو 2023 .
  54. بيك إس، بول إف إم (1984). " تسلسل الحمض النووي باستخدام الرحلان الكهربائي المباشر" . مجلة EMBO . 3 (12): 2905-2909 . doi : 10.1002/j.1460-2075.1984.tb02230.x . PMC 557787. PMID 6396083 .  
  55. براءة اختراع الولايات المتحدة رقم 4,631,122 (1986)
  56. فيلدمان وآخرون (1994). " التسلسل الكامل للحمض النووي لكروموسوم الخميرة الثاني" . مجلة EMBO . 13 (24): 5795-809 . doi : 10.1002/j.1460-2075.1994.tb06923.x . PMC 395553. PMID 7813418 .   
  57. سميث إل إم، ساندرز جيه زد، كايزر آر جيه، هيوز بي، دود سي، كونيل سي آر، هاينر سي، كينت إس بي، هود إل إي (12 يونيو 1986). "الكشف عن التألق في تحليل تسلسل الحمض النووي الآلي". نيتشر . 321 ( 6071): 674-79 . Bibcode : 1986Natur.321..674S . doi : 10.1038/321674a0 . PMID 3713851. S2CID 27800972 .  
  58. بروبر، جيه إم، ترينور، جي إل، دام، آر جيه، هوبز، إف دبليو، روبرتسون، سي دبليو، زاجورسكي، آر جيه، كوكوزا، إيه جيه، جنسن، إم إيه، باوميستر، كيه (16 أكتوبر 1987). "نظام للتسلسل السريع للحمض النووي باستخدام ثنائي ديوكسي نيوكليوتيدات فلورية لإنهاء السلسلة". مجلة ساينس . 238 (4825): 336-341 . Bibcode : 1987Sci...238..336P . doi : 10.1126/science.2443975 . PMID 2443975 . 
  59. آدامز، إم دي، كيلي، جيه إم، جوكين، جيه دي، دوبنيك، إم، بوليميروبولوس، إم إتش، شياو، إتش، ميريل، سي آر، وو، إيه، أولد، بي، مورينو، آر إف (يونيو 1991). "تسلسل الحمض النووي التكميلي: علامات التسلسل المعبر عنها ومشروع الجينوم البشري". مجلة ساينس . 252 (5013): 1651-1656 . رمز Bibcode : 1991Sci...252.1651A . doi : 10.1126/science.2047873 . PMID 2047873. S2CID 13436211 .  
  60. فليشمان، آر. دي.، آدامز، إم. دي.، وايت، أو.، كلايتون، آر. إيه.، كيركنس، إي. إف.، كيرلافاج، إيه. آر.، بولت، سي. جيه.، تومب، جيه. إف.، دوغيرتي، بي. إيه.، ميريك، جيه. إم. (يوليو 1995). "التسلسل العشوائي والتجميع الكامل لجينوم المستدمية النزلية Rd ". مجلة ساينس . 269 (5223): 496-512 . Bibcode : 1995Sci...269..496F . doi : 10.1126/science.7542800 . PMID 7542800 . 
  61. لاندر إي إس، لينتون إل إم، بيرين بي، نوسباوم سي، زودي إم سي، وآخرون . (فبراير 2001). "التسلسل الأولي وتحليل الجينوم البشري" (ملف PDF) . مجلة نيتشر . 409 (6822): 860-921 . Bibcode : 2001Natur.409..860L . doi : 10.1038/35057062 . PMID 11237011 .  
  62. فينتر جيه سي، آدامز إم دي، وآخرون (فبراير 2001). "تسلسل الجينوم البشري" . مجلة ساينس . 291 (5507): 1304-1351 . رمز Bibcode : 2001Sci...291.1304V . doi : 10.1126/science.1058040 . PMID 11181995 .  
  63. 1 2 "أول تسلسل كامل للجينوم البشري" . المعاهد الوطنية للصحة (NIH) . 11 أبريل 2022. تم الاطلاع عليه في 6 فبراير 2025 .
  64. هارتلي، غابرييل (31 مارس 2022). "مشروع الجينوم البشري لم يجمع سوى 92% من الحمض النووي - والآن أكمل العلماء أخيرًا النسبة المتبقية البالغة 8%" . ذا كونفرسيشن . تم الاطلاع عليه في 6 فبراير 2025 .
  65. يانغ، أيمين؛ تشانغ، وي؛ وانغ، جياهاو؛ يانغ، كي؛ هان، يانغ؛ تشانغ، ليمين (2020). " مراجعة حول تطبيق خوارزميات التعلم الآلي في استخراج بيانات تسلسل الحمض النووي" . مجلة Frontiers in Bioengineering and Biotechnology . 8 1032. doi : 10.3389/fbioe.2020.01032 . PMC 7498545. PMID 33015010 .  
  66. ليمان دي إف، بيل إيه، بلاك إيه، دينجرديسن إتش، كولي إي، جوجات إن، ليو دي، جوزيف إيه، كاهساي آر، كريشتون دي جيه، ميهتا إيه، مازومدر آر (19 سبتمبر 2022). "نمذجة ودمج المؤشرات الحيوية للسكريات المرتبطة بالنيتروجين في نموذج بيانات شامل للمؤشرات الحيوية" . علم السكريات . 32 (10) cwac046: 855-870 . doi : 10.1093/glycob/cwac046 . PMC 9487899. PMID 35925813. تم الاطلاع عليه في 17 أغسطس 2025 .  
  67. "Espacenet – بيانات ببليوغرافية" . worldwide.espacenet.com . مؤرشف من الأصل في 10 يناير 2022. تم الاطلاع عليه في 13 فبراير 2015 .
  68. روناغي م، كارامحمد س، بيترسون ب، أولين م، نيرين ب (1996). "تسلسل الحمض النووي في الوقت الحقيقي باستخدام الكشف عن إطلاق البيروفوسفات". الكيمياء الحيوية التحليلية . 242 (1): 84-89 . Bibcode : 1996AnBio.242...84R . doi : 10.1006/abio.1996.0432 . PMID 8923969 . 
  69. 1 2 كاواشيما، إريك هـ.؛ لوران فارينيلي؛ باسكال ماير (12 مايو 2005). "براءة اختراع: طريقة تضخيم الحمض النووي" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 ديسمبر 2012 .{{cite web}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link )
  70. إيوينغ ب، غرين ب (مارس 1998). "استدعاء القواعد من آثار التسلسل الآلي باستخدام برنامج فريد. الجزء الثاني: احتمالات الخطأ" . أبحاث الجينوم . 8 (3): 186-194 . doi : 10.1101/gr.8.3.186 . PMID 9521922 . 
  71. "درجات الجودة لتسلسل الجيل التالي" (ملف PDF) . شركة Illumina . 31 أكتوبر 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 مايو 2018 .
  72. 1 2 برينر إس، جونسون إم، بريدغام جيه، غولدا جي، لويد دي إتش، جونسون دي، لو إس، مكوردي إس، فوي إم، إيوان إم، روث آر، جورج دي، إليتر إس، ألبريشت جي، فيرماس إي، ويليامز إس آر، مون كيه، بيرشام تي، بالاس إم، دوبريدج آر بي، كيرشنر جيه، فيرون كيه، ماو جيه، كوركوران كيه (2000). "تحليل التعبير الجيني بواسطة التسلسل التوقيعي المتوازي الضخم (MPSS) على مصفوفات الخرز الدقيق". مجلة نيتشر للتكنولوجيا الحيوية . 18 (6): 630-34 . doi : 10.1038/76469 . PMID 10835600. S2CID 13884154 .  
  73. "تسلسل ماكسام جيلبرت" .
  74. سانجر ف، كولسون أ.ر. (مايو 1975). "طريقة سريعة لتحديد التسلسلات في الحمض النووي عن طريق التخليق المُحفَّز باستخدام بوليميراز الحمض النووي". مجلة البيولوجيا الجزيئية 94 (3): 441-448 . doi : 10.1016/0022-2836(75)90213-2 . PMID 1100841 . 
  75. ويترستراند، كريس. "تكاليف تسلسل الحمض النووي: بيانات من برنامج تسلسل الجينوم التابع للمعهد الوطني لأبحاث الجينوم البشري (GSP)" . المعهد الوطني لأبحاث الجينوم البشري . تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 مايو 2013 .
  76. نيرن، ب.؛ بيترسون، ب.؛ أولين، م. (يناير 1993). "التسلسل المصغر للحمض النووي في الطور الصلب بواسطة فحص الكشف عن بيروفوسفات غير عضوي إنزيمي ضوئي". الكيمياء الحيوية التحليلية . 208 (1): 171-175 . doi : 10.1006/abio.1993.1024 . PMID 8382019 . 
  77. روناغي، مصطفى؛ أولين، ماتياس. نيرين، بال (17 تموز/يوليه 1998). “طريقة التسلسل على أساس بيروفوسفات في الوقت الحقيقي”. علوم . 281 (5375): 363–365 . دوى : 10.1126/science.281.5375.363 . بميد 9705713 . S2CID 26331871 .  
  78. أولين، ماتياس؛ كويك، ستيفن ر. (ديسمبر 2023). "التسلسل التسلسلي بالتخليق وثورة التسلسل من الجيل التالي" . اتجاهات في التكنولوجيا الحيوية . 41 (12): 1565-1572 . doi : 10.1016/j.tibtech.2023.06.007 . ISSN 1879-3096 . PMID 37482467 .  
  79. هيل، كونور (21 فبراير 2025). "روش تُطلق نهجًا جديدًا لتسلسل الحمض النووي عن طريق التوسع" . www.fiercebiotech.com . تاريخ الاطلاع: 17 يونيو 2026 .
  80. «شركة روش تكشف النقاب عن فئة جديدة من تقنيات التسلسل الجيني من الجيل التالي، وذلك من خلال تقنية التسلسل بالتوسع المبتكرة» . www.roche.com . تاريخ الاطلاع: ١٧ يونيو ٢٠٢٦ .
  81. كويل، إم. أ.، غو، واي.، سويردلو، إتش.، مايهو، إم. (2012) . "تقييم وتحسين أنظمة الفصل الكهربائي شبه الآلية التحضيرية لإعداد مكتبات Illumina". الفصل الكهربائي . 33 (23): 3521-28 . doi : 10.1002/elps.201200128 . PMID 23147856. S2CID 39818212 .  
  82. دوهايم إم بي، دينغ إل، بولوس بي تي، سوليفان إم بي (2012). "نحو علم الجينوم البيئي الكمي للفيروسات البرية وعينات الحمض النووي الأخرى ذات التركيز المنخفض للغاية: تقييم دقيق وتحسين لطريقة تضخيم الرابط" . علم الأحياء الدقيقة البيئية . 14 (9): 2526-37 . Bibcode : 2012EnvMi..14.2526D . doi : 10.1111/j.1462-2920.2012.02791.x . PMC 3466414. PMID 22713159 .  
  83. بيترسون، ب. ك.، ويبر، ج. ن.، كاي، إ. هـ.، فيشر، هـ. س.، هوكسترا، هـ. إ. (2012). "تقنية RADseq ثنائية الهضم: طريقة غير مكلفة لاكتشاف وتحديد النمط الجيني للنيوكليوتيدات المفردة الجديدة في الأنواع النموذجية وغير النموذجية" . PLOS ONE . 7 (5) e37135. Bibcode : 2012PLoSO ...737135P . doi : 10.1371/journal.pone.0037135 . PMC 3365034. PMID 22675423 .  
  84. ويليامز ر، بيساجوفيتش إس جي، ميلر أو جي، ماجداسي إس، توفيق دي إس، غريفيثز إيه دي (2006). "تضخيم مكتبات الجينات المعقدة بواسطة تفاعل البوليميراز المتسلسل المستحلب". نيتشر ميثودز . 3 (7): 545-550 . Bibcode : 2006NaMet...3..545W . doi : 10.1038/nmeth896 . PMID 16791213. S2CID 27459628 .  
  85. 1 2 مارغوليس م، إيغولم م، وآخرون (سبتمبر 2005). "تسلسل الجينوم في مفاعلات بيكولتر عالية الكثافة مفتوحة الحجم" . نيتشر . 437 ( 7057): 376-80 . Bibcode : 2005Natur.437..376M . doi : 10.1038/nature03959 . PMC 1464427. PMID 16056220 .   
  86. شندور جيه ، بوريكا جي جيه، ريباس إن بي، لين إكس، مكوتشون جيه بي، روزنباوم إيه إم، وانغ إم دي، تشانغ كيه، ميترا آر دي، تشيرش جي إم (9 سبتمبر 2005). "التسلسل المتعدد الدقيق لجينوم بكتيري متطور" . مجلة ساينس . 309 (5741): 1728-1732 . Bibcode : 2005Sci...309.1728S . doi : 10.1126 /science.1117389 . PMID 16081699. S2CID 11405973 .  
  87. "Applied Biosystems – الملف غير موجود (خطأ 404)" . 16 مايو 2008. مؤرشف من الأصل في 16 مايو 2008.
  88. غودوين إس، ماكفرسون جيه دي، ماكومبي دبليو آر (مايو 2016). "بلوغ سن الرشد: عشر سنوات من تقنيات التسلسل الجيني من الجيل التالي" . مجلة نيتشر ريفيوز جينيتكس . 17 (6): 333-351 . doi : 10.1038/nrg.2016.49 . PMC 10373632. PMID 27184599. S2CID 8295541 .   
  89. ستادن ر (11 يونيو 1979). " استراتيجية لتسلسل الحمض النووي باستخدام برامج الحاسوب" . أبحاث الأحماض النووية . 6 (7): 2601-2610 . doi : 10.1093/nar/6.7.2601 . PMC 327874. PMID 461197 .  
  90. ووترستون، روبرت هـ.؛ لاندر، إريك س.؛ سولستون، جون إي. (19 مارس 2002). " حول تسلسل الجينوم البشري" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 99 (6): 3712-3716 . Bibcode : 2002PNAS...99.3712W . doi : 10.1073/pnas.042692499 . ISSN 0027-8424 . PMC 122589. PMID 11880605 .   
  91. دي ماغالهايس، جيه بي، وفينش، سي إي، وجانسينز، جي (2010). "التسلسل الجيني من الجيل التالي في أبحاث الشيخوخة: التطبيقات الناشئة، والمشاكل، والمزالق، والحلول الممكنة" . مجلة مراجعات أبحاث الشيخوخة . 9 (3): 315-323 . doi : 10.1016/j.arr.2009.10.006 . PMC 2878865. PMID 19900591 .  
  92. غرادا أ (أغسطس 2013). "التسلسل الجيني من الجيل التالي: المنهجية والتطبيق" . مجلة الأمراض الجلدية الاستقصائية . 133 (8): e11. doi : 10.1038/jid.2013.248 . PMID 23856935 . 
  93. هول ن (مايو 2007). "تقنيات التسلسل المتقدمة وتأثيرها الأوسع في علم الأحياء الدقيقة" . مجلة علم الأحياء التجريبي 210 (الجزء 9): 1518-1525 . Bibcode : 2007JExpB.210.1518H . doi : 10.1242/jeb.001370 . PMID 17449817 . أيقونة الوصول المفتوح
  94. تشيرش، جي إم ( يناير 2006). "جينومات للجميع". ساينتفك أمريكان 294 (1): 46-54 . Bibcode : 2006SciAm.294a..46C . doi : 10.1038/scientificamerican0106-46 . PMID 16468433. S2CID 28769137 .  (الاشتراك مطلوب)
  95. 1 2 3 شوستر ، إس سي (يناير 2008). "التسلسل الجيني من الجيل التالي يُحدث تحولًا في علم الأحياء اليوم". مجلة نيتشر ميثودز . 5 (1): 16-18 . doi : 10.1038/nmeth1156 . PMID 18165802. S2CID 1465786 .  
  96. كالب، جيلبرت؛ موكسلي، روبرت (1992). الحوسبة المتوازية الضخمة والبصرية والعصبية في الولايات المتحدة . دار نشر IOS . رقم ISBN 978-90-5199-097-3.
  97. تين بوش جيه آر، غرودي دبليو دبليو (2008). " مواكبة الجيل القادم" . مجلة التشخيص الجزيئي . 10 (6): 484-492 . doi : 10.2353/jmoldx.2008.080027 . PMC 2570630. PMID 18832462 .  أيقونة الوصول المفتوح
  98. تاكر تي، مارا إم، فريدمان جيه إم (2009). "التسلسل المتوازي الضخم: التطور الأبرز القادم في الطب الوراثي" . المجلة الأمريكية لعلم الوراثة البشرية . 85 (2): 142-154 . doi : 10.1016/j.ajhg.2009.06.022 . PMC 2725244. PMID 19679224 .  أيقونة الوصول المفتوح
  99. 1 2 ستريتون ج، فري ت، سوير أ، مارتن ج (فبراير 2019). "من تسلسل سانجر إلى قواعد بيانات الجينوم وما بعدها" . تقنيات حيوية . 66 (2). العلوم المستقبلية: 60-63 . doi : 10.2144/btn-2019-0011 . PMID 30744413 . 
  100. كويل إم إيه، سميث إم، كوبلاند بي، أوتو تي دي، هاريس إس آر، كونور تي آر، بيرتوني إيه، سويردلو إتش بي، غو واي (1 يناير 2012). "قصة ثلاث منصات تسلسل الجيل التالي: مقارنة بين أجهزة التسلسل Ion Torrent و Pacific Biosciences و illumina MiSeq" . BMC Genomics . 13 (1): 341. doi : 10.1186/1471-2164-13-341 . PMC 3431227. PMID 22827831 .  أيقونة الوصول المفتوح
  101. ليو إل، لي واي، لي إس، هو إن، هي واي، بونغ آر، لين دي، لو إل، لو إم (1 يناير 2012). "مقارنة أنظمة التسلسل من الجيل التالي" . مجلة الطب الحيوي والتكنولوجيا الحيوية . 2012 251364. doi : 10.1155/2012/251364 . PMC 3398667. PMID 22829749 .  أيقونة الوصول المفتوح
  102. 1 2 3 "برنامج جديد، بوليميراز لنظام التسلسل يعزز الإنتاجية والقدرة على تحمل التكاليف - PacBio" . 7 مارس 2018.
  103. «بعد عام من الاختبار، يتوقع اثنان من عملاء PacBio الأوائل استخدامًا أكثر روتينية لجهاز تسلسل RS في عام 2012» . GenomeWeb. 10 يناير 2012.( التسجيل مطلوب )
  104. «شركة باسيفيك بيوساينسز تُقدّم تقنية كيميائية جديدة ذات قراءات أطول للكشف عن خصائص جديدة في تسلسل الحمض النووي وتطوير دراسات الجينوم للكائنات الحية الكبيرة» (بيان صحفي). 2013.
  105. تشين سي إس، ألكسندر دي إتش، ماركس بي، كلامر إيه إيه، دريك جيه، هاينر سي، كلوم إيه، كوبلاند إيه، هودلستون جيه، إيشلر إي إي، تيرنر إس دبليو، كورلاش جيه (2013). "تجميعات جينومية ميكروبية غير هجينة وكاملة من بيانات تسلسل SMRT طويلة القراءة". نات . ميثودز . 10 (6): 563-69 . doi : 10.1038/nmeth.2474 . PMID 23644548. S2CID 205421576 .  
  106. 1 2 "تجميع الجينوم البكتيري من الصفر: مشكلة محلولة؟" . 5 يوليو 2013.
  107. راسكو دا، ويبستر د، سهل جي دبليو، بشير أ، بويسن إن، شويتز إف، باكسينوس إي، سيبرا آر، تشين سي إس، إليوبولوس د، كلامر أ، بيلوسو بي، لي إل، كيسليوك AO، بولارد جيه، كاسارسكيس أ، وانغ إس، عيد جي، رانك د، ريدمان جي سي، ستييرت إس آر، فريمودت مولر جي، ستروف سي، بيترسن آم، كروغفيلت كا، ناتارو جي بي، شات إي، والدور إم كيه (25 أغسطس 2011). "أصول السلالة التي تسبب تفشي متلازمة انحلال الدم اليوريمي في ألمانيا" . ن إنجل ي ميد . 365 (8): 709-17 . دوى : 10.1056 / NEJMoa1106920 . PMC 3168948 . PMID 21793740 .  أيقونة الوصول المفتوح
  108. تران ب، براون أ.م، بيدارد ب.ل، وينكويست إ، غوس ج.د، هوت س.ج، ويلش س.أ، هيرت هـ.و، تشانغ ت، شتاين ل.د ، فيريتي ف، وات س، جياو و، نغ ك، غاي س، شو ب، بتروتشيلي ت، هدسون ت.ج ، نيل ب.ج، أونيتو ​​ن، سيو ل.ل، ماكفرسون ج.د، كامل-ريد س، دانسي ج.إ (1 يناير 2012). "جدوى التسلسل الجيني للجيل التالي في الوقت الحقيقي لجينات السرطان المرتبطة بالاستجابة للأدوية: نتائج من تجربة سريرية" . المجلة الدولية للسرطان . 132 (7): 1547-1555 . doi : 10.1002/ijc.27817 . PMID 22948899. S2CID 72705 .  (الاشتراك مطلوب)
  109. موراي، آي. إيه.، كلارك، تي. إيه.، مورغان، آر. دي.، بويتانو، إم.، أنطون، بي. بي.، لونغ، ك.، فومينكوف، إيه.، تيرنر، إس. دبليو.، كورلاش، ج.، روبرتس، آر. جيه. (2 أكتوبر 2012). "ميثيلومات ستة أنواع من البكتيريا" . مجلة أبحاث الأحماض النووية . 40 (22): 11450-11462 . doi : 10.1093/nar/gks891 . PMC 3526280. PMID 23034806 .  
  110. "مجموعة أدوات Ion 520 و Ion 530 ExT - Thermo Fisher Scientific" . thermofisher.com .
  111. "الدقة المطلقة" . مؤرشف من الأصل في 30 مارس 2018. تم الاطلاع عليه في 29 مارس 2018 .
  112. فان فليت، أ.هـ. (1 يناير 2010). "التسلسل الجيني للجيل التالي للنسخ الجينية الميكروبية: التحديات والفرص" . رسائل علم الأحياء الدقيقة FEMS . 302 (1): 1-7 . Bibcode : 2010FEMML.302....1V . doi : 10.1111/j.1574-6968.2009.01767.x . PMID 19735299 . أيقونة الوصول المفتوح
  113. "BGI وMGISEQ" . en.mgitech.cn . مؤرشف من الأصل بتاريخ 7 يوليو 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 يوليو 2018 .
  114. 1 2 هوانغ واي إف، تشين إس سي، تشيانغ واي إس، تشين تي إتش، تشيو كيه بي (2012). "التسلسل المتناظر يعيق آلية التسلسل بالربط" . بي إم سي بيولوجيا الأنظمة . 6 (ملحق 2) S10. doi : 10.1186/1752-0509-6-S2-S10 . PMC 3521181. PMID 23281822 .  
  115. لوس، ماثيو؛ راكيان، فاردامان؛ هولمز، نادين؛ باين، ألكسندر (2019). "BulkVis: عارض رسومي لملفات FAST5 المجمعة بتقنية Oxford nanopore" . المعلوماتية الحيوية . 35 (13): 2193-2198 . bioRxiv 10.1101/312256 . doi : 10.1093/bioinformatics/bty841 . PMC 6596899. PMID 30462145 .   
  116. "مبيعات PacBio تبدأ في الارتفاع مع قيام الشركة بتنفيذ تحسينات على المنتج" . 12 فبراير 2013.
  117. "عالم تكنولوجيا المعلومات الحيوية" . bio-itworld.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ 29 يوليو 2020. تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 نوفمبر 2015 .
  118. "باكبيو تطلق نظام تسلسل جزيء واحد ذو إنتاجية أعلى وتكلفة أقل" . أكتوبر 2015.
  119. كلارك جيه، وو إتش سي، جاياسينغ إل، باتيل إيه، ريد إس، بايلي إتش (أبريل 2009). "تحديد القواعد المستمر لتسلسل الحمض النووي أحادي الجزيء بتقنية المسام النانوية". مجلة نيتشر لتقنية النانو . 4 (4): 265-270 . Bibcode : 2009NatNa...4..265C . doi : 10.1038/nnano.2009.12 . PMID 19350039 . 
  120. 1 2 ديلا توري ر، لاركين ج، سينغر أ، ميلر أ (2012). "تصنيع وتوصيف مصفوفات المسام النانوية الصلبة لتسلسل الحمض النووي عالي الإنتاجية" . تقنية النانو . 23 (38) 385308. Bibcode : 2012Nanot..23L5308D . doi : 10.1088/0957-4484/23/38/385308 . PMC 3557807. PMID 22948520 .  
  121. 1 2 باثاك ب، لوفاس هـ، براسونغكيت ج، غريغورييف أ، أهوجا ر، شايشر ر.هـ (2012). "أقطاب ذهبية مزدوجة الوظائف مُطعّمة بمسام نانوية لتسلسل الحمض النووي السريع" . رسائل الفيزياء التطبيقية . 100 (2) 023701. Bibcode : 2012ApPhL.100b3701P . doi : 10.1063/1.3673335 .
  122. كورلاش جيه، ماركس بي جيه، سيسيرو آر إل، غراي جيه جيه، مورفي دي إل، رويتمان دي بي، فام تي تي، أوتو جي إيه، فوكيه إم، تيرنر إس دبليو (2008). "التخميل الانتقائي للألمنيوم لتثبيت جزيئات بوليميراز الحمض النووي المفردة بشكل مُوجَّه في هياكل نانوية لموجهات الموجة ذات النمط الصفري" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 105 (4): 1176-1181 . Bibcode : 2008PNAS..105.1176K . doi : 10.1073/pnas.0710982105 . PMC 2234111. PMID 18216253 .  
  123. بنتلي دي آر، بالاسوبرامانيان إس، وآخرون (2008). "تسلسل دقيق للجينوم البشري الكامل باستخدام كيمياء الإنهاء العكسي" . نيتشر . 456 (7218): 53-59 . Bibcode : 2008Natur.456...53B . doi : 10.1038 / nature07517 . PMC 2581791. PMID 18987734 .   
  124. كانارد ب، سرفاتي س (13 أكتوبر 1994)، مشتقات جديدة قابلة للاستخدام في تسلسل الأحماض النووية ، تم استرجاعها في 9 مارس 2016
  125. كانارد ب، سرفاتي ر.س. (أكتوبر 1994). "ركائز بوليميراز الحمض النووي الفلورية ذات العلامات 3' القابلة للعكس". جين . 148 (1): 1-6 . doi : 10.1016/0378-1119(94)90226-7 . PMID 7523248 . 
  126. ^ مارديس إي آر (2008). “طرق تسلسل الحمض النووي للجيل القادم”. آنو القس جينوم هوم جينيت . 9 : 387– 402. دوى : 10.1146/annurev.genom.9.081307.164359 . بميد 18576944 . 
  127. 1 2 3 Drmanac R, Sparks AB, Callow MJ, Halpern AL, Burns NL, Kermani BG, et al. (يناير 2010). " تسلسل الجينوم البشري باستخدام قراءات القواعد غير المتسلسلة على مصفوفات نانوية ذاتية التجميع من الحمض النووي" . مجلة ساينس . 327 (5961): 78-81 . Bibcode : 2010Sci...327...78D . doi : 10.1126/science.1181498 . PMID 19892942. S2CID 17309571 .   
  128. brandonvd. "نبذة عنا - كومبليت جينوميكس" . كومبليت جينوميكس . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 يوليو 2018 .
  129. 1 2 هوانغ جيه، ليانغ إكس، شوان واي، جينغ سي، لي واي، لو إتش، وآخرون . (مايو 2017). " مجموعة بيانات مرجعية للجينوم البشري لجهاز التسلسل BGISEQ-500" . GigaScience . 6 (5) gix024: 1–9 . doi : 10.1093/gigascience/gix024 . PMC 5467036. PMID 28379488 .   
  130. بورنمان دي إم، هيستر إم إي، شوتر جيه إم، كاسوجي إم دي، مينارد-سميث إيه، باردن سي إيه، نيلسون إس سي، جودبولد جي دي، بيكر سي إتش، يانغ بي، والثر جيه إي، تورنيس آي إي، يان بي إس، رودريغيز بي، بوندشوه آر، ديكنز إم إل، يونغ بي إيه، فيث إس إيه (1 أبريل 2012). "تقنية التسلسل عالي الإنتاجية ذات القراءة القصيرة لتحديد النمط الجيني لتكرارات التتابع القصيرة المترادفة" ( ملف PDF) . Biotech Rapid Dispatches . 2012 : 1-6 . PMC 4301848. PMID 25621315. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 8 أغسطس 2017. تم الاسترجاع في 16 أغسطس 2025 .  {{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
  131. لي كيو، تشاو إكس، تشانغ دبليو، وانغ إل، وانغ جيه، شو دي، مي زد، ليو كيو، دو إس، لي زد، ليانغ إكس، وانغ إكس، وي إتش، ليو بي، زو جيه، شين إتش، تشين إيه، درماناك إس، ليو جيه إس، لي إل، جيانغ إتش، تشانغ واي، وانغ جيه، يانغ إتش، شو إكس، درماناك آر، جيانغ واي (13 مارس 2019). "تسلسل متعدد موثوق مع خطأ نادر في تعيين الفهرس على منصة NGS القائمة على DNB" . BMC Genomics . 20 (1) 215. doi : 10.1186/s12864-019-5569-5 . PMC 6416933. PMID 30866797 .  
  132. هولت، ر. أ.، وجونز، س. ج. (يونيو 2008). "النموذج الجديد لتسلسل الخلايا المتدفقة" (ملف PDF) . أبحاث الجينوم . 18 (6): 839-846 . doi : 10.1101/gr.073262.107 . PMID 18519653. تاريخ الاسترجاع: 16 أغسطس 2025 . 
  133. فالويف أ، إيشيكاوا ج، تونثات ت، ستيوارت ج، رانادي س، بيكهام هـ، زينغ ك، مالك ج.أ، كوستا ج، ماكيرنان ك، سيدو أ، فاير أ، جونسون س.م (يوليو 2008). "خريطة عالية الدقة لمواقع النيوكليوسومات في الدودة الأسطوانية C. elegans تكشف عن غياب تحديد المواقع العالمي المُملى بالتسلسل" . أبحاث الجينوم . 18 (7): 1051-1063 . doi : 10.1101/gr.076463.108 . PMC 2493394. PMID 18477713 .  
  134. روسك ن (2011). "سيول من التسلسل" . طرق الطبيعة . 8 (1): 44. doi : 10.1038/nmeth.f.330 . S2CID 41040192 . 
  135. 1 2 Drmanac R, Sparks AB, et al. (2010). "تسلسل الجينوم البشري باستخدام قراءات القواعد غير المتسلسلة في مصفوفات الحمض النووي النانوية ذاتية التجميع" . مجلة ساينس . 327 (5961): 78-81 . Bibcode : 2010Sci...327...78D . doi : 10.1126/science.1181498 . PMID 19892942. S2CID 17309571 .   
  136. ^ بوريكا جي جي (2010). “تسلسل الجينوم على الكرات النانوية”. التكنولوجيا الحيوية الطبيعية . 28 (1): 43-44 . دوى : 10.1038/nbt0110-43 . بميد 20062041 . S2CID 54557996 .  
  137. "نظام تسلسل الجينات / محلل الجينات HeliScope: شركة Helicos BioSciences" . 2 نوفمبر 2009. مؤرشف من الأصل في 2 نوفمبر 2009.
  138. تومسون جيه إف، شتاينمان كيه إي (أكتوبر 2010). " تسلسل الجزيء المفرد باستخدام نظام التحليل الجيني HeliScope" . البروتوكولات الحالية في البيولوجيا الجزيئية . الفصل 7: الوحدة 7.10. doi : 10.1002/0471142727.mb0710s92 . PMC 2954431. PMID 20890904 .  
  139. "شرح تقني لـ tSMS SeqLL" . SeqLL. مؤرشف من الأصل بتاريخ 8 أغسطس 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 9 أغسطس 2015 .
  140. سارة المتولي؛ أسامة م. عودة؛ محمد حلمي (2014). "آفاق جديدة في تقنيات التسلسل الجيني من الجيل التالي". تقنيات التسلسل الجيني من الجيل التالي وتحديات تجميع التسلسل . سلسلة Springer Briefs في بيولوجيا الأنظمة. المجلد 7. الصفحات 51-59 . doi : 10.1007/978-1-4939-0715-1_6 . ISBN   978-1-4939-0714-4.
  141. 1 2 فير آر بي، خليستوف إيه، تايلور تي دي، إيفانوف في، إيفانز آر دي، سرينيفاسان في، بامولا في كيه، بولاك إم جي، غريفين بي بي، تشو جيه (يناير 2007). "التطبيقات الكيميائية والبيولوجية للأجهزة الرقمية الميكروفلويدية". تصميم واختبار أجهزة الحاسوب IEEE . 24 (1): 10-24 . Bibcode : 2007IDTC...24...10F . CiteSeerX 10.1.1.559.1440 . doi : 10.1109/MDT.2007.8 . hdl : 10161/6987 . S2CID 10122940 .  
  142. 1 2 بولز دي جيه، بنتون جيه إل، سيو جي جيه، ليفي إم إتش، ثوار بي كيه، ساندال إم إيه، وآخرون . (نوفمبر 2011). "التسلسل الناري القائم على القطرات باستخدام الموائع الدقيقة الرقمية" . الكيمياء التحليلية . 83 (22): 8439-47 . Bibcode : 2011AnaCh..83.8439B . doi : 10.1021/ ac201416j . PMC 3690483. PMID 21932784 .   
  143. زيليونيس ر، ناينيس ج، فيريس أ، سافوفا ف، زمور د، كلاين أ م، مازوتيس ل (يناير 2017). "الترميز والتسلسل للخلايا المفردة باستخدام تقنية الموائع الدقيقة للقطرات". بروتوكولات الطبيعة . 12 (1): 44-73 . doi : 10.1038/nprot.2016.154 . PMID 27929523. S2CID 767782 .  
  144. "مجموعة هارفارد لأبحاث النانو" . Mcb.harvard.edu. مؤرشف من الأصل بتاريخ 21 فبراير 2002. تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 نوفمبر 2009 .
  145. "تقنية تسلسل النانوبور قد تخفض تكاليف تحليل الحمض النووي بشكل كبير" .
  146. ↑ براءة اختراع أمريكية رقم 20060029957 ، شركة ZS Genetics، بعنوان "أنظمة وطرق تحليل بوليمرات الأحماض النووية والمكونات ذات الصلة"، صدرت في 14 يوليو 2005 
  147. شو م، فوجيتا د، هاناغاتا ن (ديسمبر 2009). "آفاق وتحديات تقنيات تسلسل الحمض النووي أحادي الجزيء الناشئة". سمول . 5 (23): 2638-49 . Bibcode : 2009Small...5.2638X . doi : 10.1002/smll.200900976 . PMID 19904762 . 
  148. شادت إي إي، تيرنر إس، كاسارسكيس إيه (2010). "نافذة على تسلسل الجيل الثالث" . علم الوراثة الجزيئية البشرية . 19 (R2): R227–40. doi : 10.1093/hmg/ddq416 . PMID 20858600 . 
  149. Xu M, Endres RG, Arakawa Y (2007). "الخواص الإلكترونية لقواعد الحمض النووي" . Small . 3 (9): 1539–43 . Bibcode : 2007Small...3.1539X . doi : 10.1002/smll.200600732 . PMID 17786897 . 
  150. دي فينترا م (2013). "التسلسل السريع للحمض النووي بالوسائل الكهربائية يقترب أكثر فأكثر" . تقنية النانو . 24 (34) 342501. Bibcode : 2013Nanot..24H2501D . doi : 10.1088/0957-4484/24/34/342501 . PMID 23899780. S2CID 140101884 .  
  151. ^ أوهشيرو تي، ماتسوبارا ك، تسوتسوي إم، فوروهاشي إم، تانيجوتشي إم، كاواي تي (2012). "إعادة التسلسل العشوائي الكهربائي لجزيء واحد من DNA و RNA" . مندوب العلوم . 2 501. بيب كود : 2012NatSR...2..501O . دوى : 10.1038/srep00501 . بمك 3392642 . بميد 22787559 .  
  152. هانا جي جي، جونسون في إيه، كوريتزكيس دي آر ، ريتشمان دي دي، مارتينيز-بيكادو جيه، ساتون إل، هازلوود جيه دي، داكيلا آر تي (1 يوليو 2000). "مقارنة بين التسلسل بالتهجين والتسلسل الدوري لتحديد النمط الجيني لإنزيم النسخ العكسي لفيروس نقص المناعة البشرية من النوع 1" . مجلة علم الأحياء الدقيقة السريرية . 38 (7): 2715-2721 . doi : 10.1128/JCM.38.7.2715-2721.2000 . PMC 87006. PMID 10878069 .  
  153. 1 2 موري إم، فرنانديز-مارميسي أ، كاستينيراس د، فراغا جيه إم، كوس إم إل، كوتشو جيه إيه (2013). “لمحة عن تسلسل الحمض النووي في الماضي والحاضر والمستقبل”. الوراثة الجزيئية والتمثيل الغذائي . 110 ( 1 – 2): 3 – 24. دوى : 10.1016/j.ymgme.2013.04.024 . اتش دي ال : 20.500.11940/2036 . بميد 23742747 . 
  154. تشين واي، شنايدر تي إم، برينر إم بي (2012). جيباس سي (محرر). "التسلسل بالتهجين للأهداف الطويلة" . PLOS ONE . 7 (5) e35819. Bibcode : 2012PLoSO...735819Q . doi : 10.1371/journal.pone.0035819 . PMC 3344849. PMID 22574124 .  
  155. إدواردز جيه آر، روباريل إتش، جو جيه (2005). "تسلسل الحمض النووي باستخدام مطياف الكتلة". بحوث الطفرات . 573 ( 1-2 ): 3-12 . Bibcode : 2005MRFMM.573....3E . doi : 10.1016/j.mrfmmm.2004.07.021 . PMID 15829234 . 
  156. هول، تي. أ.، بودول، ب.، جيانغ، ي.، بلين، ل.، إيشو، م.، سانز-لوري، ك. أ.، سامباث، ر.، درادر، ج. ج.، هانيس، ج. س.، هاريل، ب.، سامانت، ف.، وايت، ن.، إيكر، د. ج.، هوفستادلر، س. أ. (2005). "تحليل التركيب القاعدي للحمض النووي للميتوكوندريا البشرية باستخدام مطياف الكتلة التأيني بالرذاذ الإلكتروني: أداة جديدة لتحديد هوية البشر وتمييزهم". الكيمياء الحيوية التحليلية . 344 (1): 53-69 . doi : 10.1016/j.ab.2005.05.028 . PMID 16054106 . 
  157. هوارد ر، إنتشيفا ف، طومسون ج، باش ك، تشان واي تي، كوين س، ديبنهام ب، ديكسون أ، كراوس جيه يو، كريشان إي، مور د، مور ف، أوجو م، رودريغز س، ستوكس ب، ووكر ج، زيمرمان و، بارالون ر (15 يونيو 2011). "تحليل مقارن للحمض النووي للميتوكوندريا البشرية من عينات عظام من الحرب العالمية الأولى باستخدام تسلسل الحمض النووي وقياس الطيف الكتلي ESI-TOF" . مجلة الطب الشرعي الدولية: علم الوراثة . 7 (1): 1-9 . doi : 10.1016/j.fsigen.2011.05.009 . PMID 21683667 . 
  158. مونفورت، جيه إيه، وبيكر ، سي إتش (1 مارس 1997). "تحليل الحمض النووي عالي الإنتاجية باستخدام مطياف الكتلة ذي زمن الطيران". مجلة نيتشر الطبية . 3 (3): 360-362 . doi : 10.1038/nm0397-360 . PMID 9055869. S2CID 28386145 .  
  159. بيريس إس بي، كارول آر كيه، شيا بي آر، سيتكيويتش آي، مارتينيز-غوتيريز جيه سي، لو دي إي، ماكجير إيه، ويلي بي إم، غرين كيه، تيريل جي جيه، غولدمان تي دي، فيلدغاردن إم، بيرين بي دبليو، فوفانوف واي، بوس جيه، ويتون دبليو دي، هونيش سي، موسر جيه إم (8 فبراير 2010). "فكّ شفرة التعقيد الجزيئي للأوبئة البكتيرية المتتالية باستخدام علم الجينوم المقارن للأمراض" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 107 (9): 4371-76 . Bibcode : 2010PNAS..107.4371B . doi : 10.1073/pnas.0911295107 . PMC 2840111. PMID 20142485 .  
  160. كان سي دبليو، فريدليك سي بي، دوهرتي إي إيه، بارون إيه إي (1 نوفمبر 2004). "تسلسل الحمض النووي وتحديد النمط الجيني في أنظمة الفصل الكهربائي المصغرة". الفصل الكهربائي . 25 ( 21-22 ): 3564-3588 . doi : 10.1002/elps.200406161 . PMID 15565709. S2CID 4851728 .  
  161. تشين واي جيه، رولر إي إي، هوانغ إكس (2010). "تسلسل الحمض النووي عن طريق التمسخ: إثبات تجريبي للمفهوم باستخدام جهاز مائع متكامل" . مختبر على رقاقة . 10 (9): 1153-1159 . doi : 10.1039/b921417h . PMC 2881221. PMID 20390134 .  
  162. بيل دي سي، توماس دبليو كيه، مورتاغ كيه إم، ديون سي إيه، غراهام إيه سي، أندرسون جيه إي، غلوفر دبليو آر (9 أكتوبر 2012). "تحديد قواعد الحمض النووي بواسطة المجهر الإلكتروني". المجهر والتحليل المجهري . 18 (5): 1049-1053 . رمز Bibcode : 2012MiMic..18.1049B . doi : 10.1017/S1431927612012615 . PMID 23046798. S2CID 25713635 .  
  163. 1 2 باريك سي إس، سموتشينسكي آر، تريتين إيه (نوفمبر 2011). " تقنيات التسلسل وتسلسل الجينوم" . مجلة علم الوراثة التطبيقية . 52 (4): 413-35 . doi : 10.1007/s13353-011-0057-x . PMC 3189340. PMID 21698376 .  
  164. فوجيموري إس، هيراي إن، أوهاشي إتش، ماسوكا كيه، نيشيكيمي إيه، فوكوي واي، واشيو تي، أوشيكوبو تي، ياماشيتا تي، مياموتو-ساتو إي (2012). "التسلسل من الجيل التالي مقترنًا بتقنية عرض خالية من الخلايا لإنتاج بيانات تفاعلية موثوقة عالية الإنتاجية" . التقارير العلمية . 2 691. Bibcode : 2012NatSR...2..691F . doi : 10.1038/srep00691 . PMC 3466446. PMID 23056904 .  
  165. "حصة سوق التسلسل الجيني لعام 2022 - كما كانت عليه دائمًا (حتى الآن)" . سان دييغو أوميكس . 25 يونيو 2023.
  166. هاربرز م (2008). "الوضع الحالي لاستنساخ الحمض النووي التكميلي" . علم الجينوم . 91 (3): 232-242 . doi : 10.1016/j.ygeno.2007.11.004 . PMID 18222633 . 
  167. ألبرتي أ، بيلسر س، إنجيلين س، بيرتراند ل، أورفان س، بريناس ل، كروود س، وآخرون (2014). "مقارنة طرق تحضير المكتبات تكشف تأثيرها على تفسير بيانات الميتا-ترانسكريبتوم" . بي إم سي جينوميكس . 15 (1): 912-912 . doi : 10.1186/1471-2164-15-912 . PMC 4213505. PMID 25331572 .   
  168. "تقييمات جودة الأحماض النووية القابلة للتطوير لإعداد مكتبة تسلسل الجيل التالي من Illumina" (ملف PDF) . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 ديسمبر 2017 .
  169. ↑ جائزة "أرشون جينوميكس إكس برايز" . أرشون جينوميكس إكس برايز . مؤرشف من الأصل في 17 يونيو 2013. تم الاطلاع عليه في 9 أغسطس 2007 .
  170. "معلومات المنحة" . المعهد الوطني لأبحاث الجينوم البشري (NHGRI) .
  171. سيفيرين جيه، ليزيو ​​إم، هارشبارجر جيه، كاواجي إتش، داوب سي أو، هاياشيزاكي واي، بيرتين إن، فورست إيه آر (2014). "التصور التفاعلي وتحليل مجموعات بيانات التسلسل واسعة النطاق باستخدام ZENBU". نات . بيوتكنولوجي . 32 (3): 217-19 . doi : 10.1038/nbt.2840 . PMID 24727769. S2CID 26575621 .  
  172. شميلوفيتشي أ، بن غال إ (2007). "استخدام نموذج VOM لإعادة بناء مناطق الترميز المحتملة في تسلسلات EST" (ملف PDF) . الإحصاءات الحاسوبية . 22 (1): 49-69 . doi : 10.1007/s00180-007-0021-8 . S2CID 2737235. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 31 مايو 2020. تم الاسترجاع في 10 يناير 2014 . 
  173. ديل فابرو سي، سكالابرين إس، مورغانتي إم، جيورجي إف إم (2013). "تقييم شامل لتأثيرات تقليم القراءات على تحليل بيانات التسلسل الجيني عالي الإنتاجية من Illumina" . PLOS ONE . 8 (12) e85024. Bibcode : 2013PLoSO...885024D . doi : 10.1371/journal.pone.0085024 . PMC 3871669. PMID 24376861 .  
  174. مارتن، مارسيل (2 مايو 2011). "برنامج Cutadapt يزيل تسلسلات المحولات من قراءات التسلسل عالي الإنتاجية" . مجلة EMBnet . 17 (1): 10. doi : 10.14806/ej.17.1.200 .
  175. سميدز إل، كونستنر أ (19 أكتوبر 2011). "ConDeTri - أداة تقليم قراءات تعتمد على المحتوى لبيانات Illumina" . PLOS ONE . 6 (10) e26314. Bibcode : 2011PLoSO...626314S . doi : 10.1371/ journal.pone.0026314 . PMC 3198461. PMID 22039460 .  
  176. ^ بريزا إن، ديل فابرو سي، فيزي إف، دي باولي إي، بوليكريتي أ (2012). "إرن-BS5". وقائع مؤتمر ACM حول المعلوماتية الحيوية والبيولوجيا الحاسوبية والطب الحيوي . المجلد. 12. ص 12 – 19. دوى : 10.1145 / 2382936.2382938 . رقم ISBN   978-1-4503-1670-5. S2CID 5673753 . 
  177. شميدر ر، إدواردز ر (مارس 2011). " مراقبة الجودة والمعالجة المسبقة لمجموعات بيانات الميتاجينوم" . المعلوماتية الحيوية . 27 (6): 863-864 . doi : 10.1093/bioinformatics/btr026 . PMC 3051327. PMID 21278185 .  
  178. بولجر إيه إم، لوز إم، أوساديل بي (أغسطس 2014). " تريموماتيك: أداة تقليم مرنة لبيانات تسلسل Illumina" . المعلوماتية الحيوية . 30 (15): 2114-2120 . doi : 10.1093/bioinformatics/btu170 . PMC 4103590. PMID 24695404 .  
  179. كوكس إم بي، بيترسون دي إيه، بيغز بي جيه (سبتمبر 2010). "SolexaQA: تقييم سريع لجودة بيانات تسلسل الجيل الثاني من Illumina" . BMC Bioinformatics . 11 (1) 485. doi : 10.1186/1471-2105-11-485 . PMC 2956736. PMID 20875133 .  
  180. موراي ، تي إتش (يناير 1991). "القضايا الأخلاقية في أبحاث الجينوم البشري" . مجلة FASEB . 5 (1): 55-60 . doi : 10.1096/fasebj.5.1.1825074 . PMID 1825074. S2CID 20009748 .  
  181. ١ ٢ ٣ روبرتسون، جيه إيه (أغسطس ٢٠٠٣). "جينوم الألف دولار: قضايا أخلاقية وقانونية في تسلسل الجينوم الكامل للأفراد" . المجلة الأمريكية لأخلاقيات البيولوجيا . ٣ (٣): W–IF1. doi : 10.1162/152651603322874762 . PMID 14735880. S2CID 15357657. تاريخ الاسترجاع: ٢٠ مايو ٢٠١٥ .  
  182. 1 2 هندرسون، مارك (9 سبتمبر 2013). "تسلسل الجينوم البشري: المعضلات الأخلاقية الحقيقية" . صحيفة الغارديان . تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 مايو 2015 .
  183. هارمون، إيمي (24 فبراير 2008). "مخاوف التأمين تدفع الكثيرين إلى تجنب اختبارات الحمض النووي" . صحيفة نيويورك تايمز . تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 مايو 2015 .
  184. بيان سياسة الإدارة ، المكتب التنفيذي للرئيس، مكتب الإدارة والميزانية، 27 أبريل 2007
  185. المعهد الوطني لأبحاث الجينوم البشري (21 مايو 2008). "الرئيس بوش يوقع قانون عدم التمييز على أساس المعلومات الجينية لعام 2008" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 17 فبراير 2014 .
  186. بيكر، مونيا (11 أكتوبر 2012). "تقرير لجنة الأخلاقيات الأمريكية حول تسلسل الحمض النووي والخصوصية" . مدونة أخبار الطبيعة . مؤرشف من الأصل في 8 مايو 2021. تم الاطلاع عليه في 30 ديسمبر 2023 .
  187. "الخصوصية والتقدم في تسلسل الجينوم الكامل" (ملف PDF) . اللجنة الرئاسية لدراسة القضايا الأخلاقية الحيوية. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 12 يونيو 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 مايو 2015 .
  188. هارتنيت، كيفن (12 مايو 2013). "الحمض النووي في قمامتك: متاح للجميع" . صحيفة بوسطن غلوب . تم الاطلاع عليه في 2 يناير 2023 .
  189. غولدنبرغ إيه جيه، شارب آر آر (فبراير 2012). " المخاطر الأخلاقية والتحديات البرنامجية للفحص الجيني لحديثي الولادة" . مجلة الجمعية الطبية الأمريكية . 307 (5): 461-462 . doi : 10.1001/jama.2012.68 . PMC 3868436. PMID 22298675 .  
  190. هيوز، فيرجينيا (7 يناير 2013). "حان الوقت للتوقف عن الهوس بمخاطر المعلومات الوراثية" . مجلة سلات . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 مايو 2015 .
  191. 1 2 بلوس سي إس، وشورك إن جيه، وتوبول إي جيه (فبراير 2011). "تأثير التحليل الجينومي المباشر للمستهلك لتقييم خطر الإصابة بالأمراض" . مجلة نيو إنجلاند الطبية . 364 (6): 524-534 . doi : 10.1056/NEJMoa1011893 . PMC 3786730. PMID 21226570 .  
  192. روشمان، بوني (25 أكتوبر 2012). "ما لا يخبرك به طبيبك عن حمضك النووي" . مجلة تايم . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 مايو 2015 .
  193. ساجير ب، محمد (4 مايو 2023). "التكنولوجيا الثورية: استكشاف الآثار الأخلاقية والقانونية والسياسية والاجتماعية لتقنية تسلسل النانو المسامي" . تقارير EMBO . 24 ( 5) e56619. doi : 10.15252/embr.202256619 . PMC 10157308. PMID 36988424. S2CID 257803254 .