Tüm Ekzom Dizileme Nedir?
Bir organizmanın tüm ekzom setinin nükleotid sekans sıralarının, yüksek verimli bir DNA sıralama yöntemi kullanılarak belirlenmesi, tam veya tüm ekzom sekanslama olarak bilinir. Üç farklı biyomolekül, bir DNA yani pentoz şekeri, nitrojen bazları ve trifosfat oluşturur. Tüm DNA, bir organizmanın genomunu oluşturan kromozomlar üzerinde düzenlenmiştir. Tüm somatik hücreler aynı genoma veya genetik içeriğe sahiptir. Genom, sırasıyla % 3 ve % 97 kodlayıcı DNA ve kodlayıcı olmayan kısımları içerir. Kodlama kısmı, çeşitli proteinleri yapan genler olarak bilinir. Genler, intronların yanı sıra bir dizi eksondan oluşur ve promotör bölge tarafından yönlendirilir.
Burada intronlar, mRNA çevirisi sırasında çıkarılan kodlayıcı olmayan araya giren dizilerdir. Nihai bir ürün, bir protein yapmak için orada sadece eksonlar kalır. Yalnızca kodlama eksonlarını sıralamak için kullanılan teknik, ekzom dizileme olarak bilinir. Bu, bir ekzomun ne olduğunu ve tüm ekzom dizileme platformunun nasıl çalıştığına dair bilgiler bulunmaktadır.
Ekzom Nedir?
Tüm Ekzom Dizileme Nedir?Bir genin yalnızca eksonları protein üretebilir ve araya giren diziler, transkripsiyon sırasında çıkarılır ve bu nedenle nihai mRNA oluşumunda yer almaz. Bir gen sadece tek bir eksondan oluşmaz, aynı zamanda bir gende bir veya birden fazla ekson vardır. Bir genomun tüm eksonlarının tamamı bir ‘ ekzom’ veya ‘bütün ekzom’ olarak bilinir. Bu basitçe söylemek gerekirse, bir organizmanın genomunun tüm genlerinin yalnızca bir kodlama bölgesinin tamamı, bir ‘ekzom’ veya ‘ekzom kümesi’ veya ‘tüm ekzom’ olarak bilinir. Ekzom, tüm genomun yalnızca % 2’lik bir bölümünü içerir.
Büyük ölçüde, genlerin kodlama bölgelerinde meydana gelen mutasyonlar daha zararlıdır. Böylece, tüm ekzom dizisini sıralarsak, mutasyona uğramış ekson, onunla ilişkili genetik bir hastalık ve fenotipik etkisi hakkında bilgi alınabilir. İnsan genomunda toplam genomun % 1 ila 2’sini oluşturan toplam 180.000 ekson mevcuttur.
Tam (Tüm) Ekzom Dizileme Nedir?
Sekans bilgisi almak için DNA Sekanslama yapılır. Bir sıralama makinesi, bir hedef dizide veya bir gende bulunan her nükleotidi tanımlar ve tespit eder. Tam ekzom dizileme, bir genomun tüm kodlama bölgesini sıralayacak kadar güçlü, yeni nesil yüksek verimli bir DNA dizileme tekniğidir. İlk dizileme yöntemi Sanger tarafından geliştirilmiş ve Sanger dizileme yöntemi olarak biliniyor ve laboratuvarlarda 1000 ila 1500 nükleotide kadar daha küçük DNA parçalarını dizmek için hala kullanılmaktadır. Ancak, Sanger yöntemi o kadar hızlı değildir, bu nedenle tüm genomu sıralamak için; birkaç yıl sürer! Öte yandan, yeni nesil dizileme yöntemi o kadar hızlı ki, 3 milyar bazlık tüm genomu bir gün ila bir hafta içinde sıralayabilir. Tam ekzom dizileme yöntemi, tüm ekzom setini sıralayabilir. Bu nedenle hastalığa neden olan varyantların% 85’inden fazlası sıralanabilir veya tespit edilebilir.
Kodlama bölgelerindeki mutasyonun daha zararlı olduğu kabul edilir, ancak kodlama bölgesi dışındaki birkaç mutasyon da kişinin sağlığını olumsuz etkileyebilir. Örneğin, beta-talaseminin IVS 1-5 ve IVS1-1 mutasyonu gösterilebilir. Ancak genetik hastalıklarla ilişkili mutasyonların, değişikliklerin ve kopya sayısı varyasyonlarının % 80’inden fazlası kodlama bölgelerinde, araçlarda, ekzomlardadır. Bir dizi ekzomu sıralamak, tüm genomu sıralamak yerine daha uygundur. Tüm genom dizileme daha fazla zaman alır ve aynı zamanda daha maliyetli bir süreçtir. Sonuç olarak, bütün exome sekanslama tekniği, iki sınırlamalarını aşmak için gelişmiş, yani alel, çeşitli türevleri bulmak için, ya da düşük maliyetli deneylerde bir hastalık ile ilişkili yerlerin. Özellikle, sadece protein kodlayan bölgeleri değil, aynı zamanda diğer microRNA veya lincRNA’ların eksonlarını da diziler.
Tüm Ekzom Dizileme Süreci
Bu sıralama platformunun süreci, yeni nesil dizileme veya diğer yüksek verimli sıralama yöntemlerine biraz benzemektedir. Süreç de bir şekilde karmaşık ama basitçe açıklamak gerekirse süreç şu şekilde anlatılabilir:
İzole aşaması
Tüm Ekzom Dizileme Nedir?İlk olarak, yüksek kaliteli DNA, tuzdan arındırma yöntemi kullanılarak izole edilir veya DNA ekstraksiyon yöntemini kullanmaya hazırdır. Bununla birlikte, Ekzom dizileme üreticisi tarafından önerilen bir DNA ekstraksiyon yöntemini şiddetle tavsiye edilmektedir. Tüm ekzom dizilemede kullanmak için herhangi bir DNA ekstraksiyon yöntemiyle iki kriter yerine getirilmelidir, biri DNA kalitesi yaklaşık 1.80 ve miktar 100-250 ng olmalıdır. DNA ekstraksiyonunu bir hedef zenginleştirme süreci takip eder. Hedef zenginleştirme sürecinde, tüm ekzom seti bir DNA örneğinden izole edilir. Hedef zenginleştirme yapmadan önce DNA’yı parçalamak için fiziksel veya enzimatik yöntemler gerçekleştirilir.
DNA parçalanmasına gelindiğinde, DNA fragmanları yapma niyeti, testin karmaşıklığını azaltmaktır. Daha büyük DNA parçalarının sıralanması zordur, bundan böyle küçük DNA parçaları yapılmaktadır ve bir kitaplıkta toplanmaktadır. Bir kütüphane, tüm DNA fragmanların bulunduğu bilinen bir yerdir. Parçalanmış DNA, kör uçların üretildiği ve adaptörlerle bağlandığı kitaplık hazırlığına işlenir.