СЕКВЕНИ́РОВАНИЕ

СЕКВЕНИ́РОВАНИЕ ДНК (от лат. sequ­en­tia – по­сле­до­ва­тель­ность), оп­ре­де­ле­ние по­сле­до­ва­тель­но­сти нук­лео­ти­дов в мо­ле­ку­ле ДНК. Наи­боль­шее прак­тич. при­ме­не­ние по­лу­чи­ли пред­ло­жен­ные в 1977 «ме­тод хи­мич. де­гра­да­ции» А. Мак­са­ма и У. Гил­бер­та (США) и «ме­тод об­ры­ва це­пи» Ф. Сен­ге­ра, раз­ли­чаю­щие­ся спо­со­ба­ми по­лу­че­ния фраг­мен­тов. Пер­вый пре­ду­смат­ри­ва­ет ог­ра­ни­чен­ную хи­мич. мо­ди­фи­ка­цию азо­ти­стых ос­но­ва­ний в мо­ле­ку­ле ДНК и по­сле­дую­щее рас­ще­п­ле­ние це­пи в мес­тах их рас­по­ложе­ния. Для по­лу­че­ния фраг­мен­тов вто­рым ме­то­дом с по­мо­щью фер­мен­та ДНК-по­ли­ме­ра­зы осу­ще­ст­в­ля­ют син­тез це­пи ДНК на мат­ри­це од­но­ни­те­вой ДНК, по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов в ко­то­рой хо­тят ус­та­но­вить. За­трав­кой (прай­ме­ром) слу­жит ко­рот­кий син­те­тич. оли­го­нук­лео­тид. Вве­де­ние в ре­ак­ци­он­ную смесь ана­ло­гов обыч­ных нук­лео­ти­дов, у ко­то­рых бло­ки­ро­ва­на или от­сут­ст­ву­ет 3´-OH-груп­па, при­во­дит к ос­та­нов­ке рос­та це­пи в мес­те их вклю­че­ния (об­рыв це­пи). В ре­зуль­та­те по­лу­ча­ют смесь нук­лео­ти­дов раз­ной дли­ны, у ко­то­рых точ­кой от­счё­та слу­жит 5´-ко­нец прай­ме­ра. Для иден­ти­фи­ка­ции об­ра­зую­щих­ся фраг­мен­тов в нук­лео­тид вво­дят ра­дио­ак­тив­ную флуо­рес­цент­ную или хе­ми­лю­ми­нес­цент­ную мет­ки. Про­дук­ты ре­ак­ции фрак­цио­ни­ру­ют с по­мо­щью элек­тро­фо­ре­за в по­ли­ак­ри­ла­мид­ном ге­ле (рас­пре­де­ле­ние по­лос в ге­ле про­ис­хо­дит в со­от­вет­ст­вии с раз­ме­ром фраг­мен­тов). Ин­тер­пре­та­цию по­лу­чен­ных дан­ных осу­ще­ст­в­ля­ют с учё­том от­но­си­тель­ной под­виж­но­сти по­лос. В ре­зуль­та­те по­лу­ча­ют за­пись «тек­ста» нук­леи­но­вой ки­сло­ты в ви­де че­ре­до­ва­ния сим­во­лов ос­но­ва­ний (нук­лео­ти­дов). Ав­то­ма­ти­за­ция про­цес­са С. по Сен­ге­ру по­зво­ли­ла ус­та­но­вить по­сле­до­ва­тель­но­сти из ты­сяч нук­лео­ти­дов за неск. ча­сов. Бла­го­да­ря ме­то­ду С. ус­та­нов­ле­на по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов в ге­но­мах ря­да ор­га­низ­мов – ок. 150 про­ка­ри­от, не­ко­то­рых эу­ка­ри­от, сре­ди ко­то­рых – дрож­жи, круг­лые чер­ви, дро­зо­фи­ла и др., из мле­ко­пи­таю­щих – мышь, со­ба­ка, шим­пан­зе и че­ло­век, ге­ном ко­то­ро­го вклю­ча­ет 3,1 млрд. пар нук­лео­ти­дов. Срав­не­ние по­сле­до­ва­тель­но­стей ге­но­мов по­зво­ля­ет оп­ре­де­лить сте­пень род­ст­ва ор­га­низ­мов (мо­ле­ку­ляр­ная сис­те­ма­ти­ка), по­нять осо­бен­но­сти их эво­лю­ци­он­но­го раз­ви­тия. На ос­но­ва­нии ну­клео­тид­ных по­сле­до­ва­тель­но­стей струк­тур­ных ге­нов оп­ре­де­ля­ют пер­вич­ную струк­ту­ру ко­ди­руе­мых ими бел­ков.