سیستم توالی یابی نسل بعدی(Next-Generation Sequencing) چیست؟

  • 0
  • 12 دقیقه

سیستم توالی یابی نسل بعدی یا نسل دوم (NGS) ، یک فناوری توالی یابی موازی انبوه است که توان عملیاتی، مقیاس پذیری و سرعت فوق العاده بالایی را ارائه می دهد. این فناوری برای تعیین ترتیب نوکلئوتیدها در کل ژنوم یا مناطق هدف DNA یا RNA استفاده می شود.

برخی از این فناوری‌ها بین سال‌های 1994 و 1998 ظهور کردند. و از سال 2005 به صورت تجاری در دسترس هستند. این فناوری‌ها از پلت‌فرم‌های مینیاتوری و موازی‌سازی شده برای توالی 1 میلیون تا 43 میلیارد خوانش کوتاه (50 to 400 bases each)  در هر اجرا استفاده می‌کنند.

بسیاری از پلتفرم های NGS در پیکربندی های مهندسی و شیمی توالی یابی متفاوت هستند. آنها الگوی فنی توالی یابی موازی عظیم را از طریق از طریق جدا سازی مکانی الگوهای  DNA colony تقویت شده به صورت کلونی یا مولکول های تک Single DNA تکثیر شده در یک فلو سل Flow cell (یک کانال برای جذب قطعات DNA متحرک در رکتور (A core sequencing reactor vessel)  است.  به اشتراک می گذارند.

این طرح با طرح توالی یابی سانگر Sanger که به عنوان توالی یابی مویرگی یا توالی یابی نسل اول نیز شناخته می شود ، که بر اساس جداسازی الکتروفورتیکی محصولات پایان زنجیره تولید شده در واکنش های توالی یابی فردی است، بسیار متفاوت است. این روش اجازه می دهد تا توالی یابی در مقیاس بزرگتر تکمیل شود.

 

تعریف کاربرد:

توالی‌یابی نسل بعدی  NGS  از تکنیک‌های متاژنومیکس برای شناسایی و مشخص کردن ژنوم باکتری‌ها، قارچ‌ها، انگل‌ها و ویروس‌ها بدون نیاز به دانش قبلی از یک پاتوژن خاص،  مستقیماً از نمونه‌های بالینی استفاده می‌کند. ظرفیت تشخیص همه پاتوژن های بالقوه در یک نمونه، توالی یابی متاژنومیک نسل بعدی را به ابزاری قوی در تشخیص بیماری های عفونی تبدیل می کند، به ویژه زمانی که دیگر سنجش های هدایت شده تر، مانند PCR، شکست می خورند.

 

کاربردها در تشخیص بیماری ها:

یکی از راه‌های تشخیص این پاتوژن‌ها، شناسایی بخشی از ژنوم آنها با توالی‌یابی متاژنومیکس (Next Generation Sequencing-mNGS) است که می‌تواند هدفمند یا غیر هدفمند باشد.

 

تشخیص هدف :

در این روش، حساسیت برای شناسایی میکروارگانیسم‌هایی که هدف قرار می‌گیرند معمولاً افزایش می‌یابد، اما این امر با محدودیت مقدار پاتوژن‌های قابل شناسایی همراه است.

 

بدون هدف:

تجزیه و تحلیل غیر هدفمند یک رویکرد توالی یابی متاژنومی به مشابه شلیک تفنگ ساچمه ای است. کل DNA و یا RNA با این رویکرد با روش استفاده از پرایمرهای فراگیر توالی یابی می شود. قرائت های mNGS حاصل را می توان در ژنوم های جزئی یا کامل جمع آوری کرد. این توالی‌های ژنومی امکان نظارت بر شیوع بیماری‌های بیمارستانی را برای تسهیل کنترل عفونت و نظارت بر سلامت عمومی فراهم می‌کنند.

 

کاربرد توالی یابی نسل بعدی (NGS) در دامپزشکی:

  • با استفاده از این روش حجم عظیمی از اطلاعات ناشی از فناوری های با توان بالا می تواند در تشخیص، کنترل و مدیریت بیماری های عفونی در صنعت دام و طیور را استفاده و بهبود بخشید. همچنین، می توان از آنها برای زیرگروه سازی (شناسایی یک نوع ژنتیکی خاص از یک میکروارگانیسم) در همه گیری ها استفاده نمود.
  • NGS  به مشتریان در شناسایی عوامل بیماری زا، ترسیم نقشه اپیدمیولوژیک، طراحی برنامه های واکسیناسیون مناسب و امنیت زیستی کمک می کند.

  • 0
  • امتیاز

دیدگاه خود را برای ما ارسال فرمایید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *