Analiza kvaliteta sekvenciranja celog genoma korišćenjem humane DNK izolovane iz krvi i pljuvačke

Abstract

Секвенцирање ДНК је процес којим се одређује редослед нуклеотида у ДНК молекулу. Прва метода за секвенцирање ДНК, метода секвенцирања ДНК по Сангеру, објављена је 1977. године и од тада је у широкој примени (1). Ова метода секвенцирања представља прву генерацију секвенцирања и заснива се на ензимској синтези ДНК, коришћењу обележених (радиоактивно или флуоресцентно) дидеокси нуклеотида који представљају терминаторе синтезе и електрофоретском раздвајање фрагмента ДНК. У периоду између 2004. и 2006. године дошло је до развоја метода нове генерације секвенцирања које се заснивају на паралелној анализи великог броја сегмената ДНК (масовно паралелно секвенцирање) и потом повезивању добијених података биоинформатичком анализом података (2). Методе друге генерације секвенцирања заснивају се на масовном паралеленом секвенцирању милиона кратких секвенци величине од 250 до 800 базних парова (2). Процес обухвата припрему библиотеке, секвенцирање и обраду добијених података. Недостатак методе друге генерације секвенцирања је немогућност детектовања више од 70% хуманих структурних геномских варијанти (2). Методе треће генерације секвенцирања заснивају на масовном паралеленом секвенцирању дугих секвенци (енг. long-read sequencing) дужине од једне килобазе до неколико мегабаза (2). У зависности да ли је материјал који ће бити секвенциран ДНК или РНК, секвенцирање нове генерације може се најшире поделити на секвенцирање ДНК (енг. DNA-seq) и секвенцирање РНК (енг. RNA-seq). Секвенцирање ДНК се надаље дели на секвенцирање целог генома (енг. Whole Genome Sequencing - WGS), секвенцирање целог егзома (енг. Whole Exome Sequencing - WES), секвенцирање епигенома (енг. Epigenome Sequencing) и циљано (таргетно) секвенцирање (енг. Targeted Sequencing) (2).Sekvenciranje DNK je proces kojim se određuje redosled nukleotida u DNK molekulu. Prva metoda za sekvenciranje DNK, metoda sekvenciranja DNK po Sangeru, objavljena je 1977. godine i od tada je u širokoj primeni (1). Ova metoda sekvenciranja predstavlja prvu generaciju sekvenciranja i zasniva se na enzimskoj sintezi DNK, korišćenju obeleženih (radioaktivno ili fluorescentno) dideoksi nukleotida koji predstavljaju terminatore sinteze i elektroforetskom razdvajanje fragmenta DNK. U periodu između 2004. i 2006. godine došlo je do razvoja metoda nove generacije sekvenciranja koje se zasnivaju na paralelnoj analizi velikog broja segmenata DNK (masovno paralelno sekvenciranje) i potom povezivanju dobijenih podataka bioinformatičkom analizom podataka (2). Metode druge generacije sekvenciranja zasnivaju se na masovnom paralelenom sekvenciranju miliona kratkih sekvenci veličine od 250 do 800 baznih parova (2). Proces obuhvata pripremu biblioteke, sekvenciranje i obradu dobijenih podataka. Nedostatak metode druge generacije sekvenciranja je nemogućnost detektovanja više od 70% humanih strukturnih genomskih varijanti (2). Metode treće generacije sekvenciranja zasnivaju na masovnom paralelenom sekvenciranju dugih sekvenci (eng. long-read sequencing) dužine od jedne kilobaze do nekoliko megabaza (2). U zavisnosti da li je materijal koji će biti sekvenciran DNK ili RNK, sekvenciranje nove generacije može se najšire podeliti na sekvenciranje DNK (eng. DNA-seq) i sekvenciranje RNK (eng. RNA-seq). Sekvenciranje DNK se nadalje deli na sekvenciranje celog genoma (eng. Whole Genome Sequencing - WGS), sekvenciranje celog egzoma (eng. Whole Exome Sequencing - WES), sekvenciranje epigenoma (eng. Epigenome Sequencing) i ciljano (targetno) sekvenciranje (eng. Targeted Sequencing) (2)