تکنولوژی NGS یا تعیین توالی نسل جدید (Next-Generation Sequencing) به مجموعهای از روشهای پیشرفته تعیین توالی DNA یا RNA گفته میشود که امکان توالییابی میلیونها تا میلیاردها قطعه DNA بهصورت موازی را فراهم میسازد. این فناوری نسبت به روش سنتی سنگر بسیار سریعتر، مقرونبهصرفهتر و مناسب برای تحلیلهای گسترده است.
ساختار کلی تکنولوژی NGS
با وجود تفاوتهایی میان پلتفرمهای مختلف، فرایند کلی NGS شامل مراحل زیر است:
۱-آمادهسازی نمونه یا تهیه کتابخانه (Library Preparation)
- DNA یا RNA ابتدا به قطعات کوچک شکسته میشود.
- به دو انتهای هر قطعه، توالیهایی به نام adapter متصل میشود.
- این کتابخانهها برای شناسایی و تکثیر در مراحل بعد ضروریاند.
۲-تکثیر قطعات (Clonal Amplification)
روشهای مختلفی برای این مرحله وجود دارد، مانند:
- Bridge amplification (Illumina): مولکولها روی سطحی متصل شده و به شکل درختی تکثیر میشوند اصطلاحاً خوشه ای کردن یا Clustring هم گفته میشود.
- Emulsion PCR (Ion Torrent ): مولکولهای DNA در قطرات ریز (میکروقطرات) به صورت جداگانه تکثیر میشوند.
۳-توالییابی (Sequencing)
در این مرحله، توالی قطعات با استفاده از روشهای مختلف مشخص میشود:
رایجترین روشها:
- Sequencing by Synthesis (Illumina) هر بار نوکلئوتید علامتگذاریشده اضافه میشود و سیگنال فلورسانس آن ثبت میشود.
- Ion Torrentورود نوکلئوتید موجب آزاد شدن یون H⁺ شده و تغییر pH ثبت میشود.
- Pyrosequencingورود نوکلئوتید باعث آزاد شدن نور میشود که توسط دوربین ثبت میشود.
۴-تجزیهوتحلیل دادهها (Data Analysis)
- دادهها بهصورت خام (FastQ) تولید میشوند.
- مرحلهی اسمبل کردن (Assembly) یا نقشهخوانی (Alignment) انجام میشود.
- سپس تفسیر زیستی مثل شناسایی موتاسیونها، بیان ژنها ، واریانتها و … صورت میگیرد.
مزایا:
- سرعت بسیار بالا
- هزینه کمتر نسبت به روشهای سنتی در مقیاس بالا
- توانایی توالییابی کل ژنوم، ترنسکریپتوم یا اپیژرم در یک آزمایش
- مناسب برای پروژههای بزرگ، مانند سرطانشناسی، ژنتیک جمعیت، پزشکی شخصی
معایب:
- نیاز به تجهیزات و تحلیل داده پیشرفته
- احتمال خطای بالاتر نسبت به سنگر در خوانشهای تکی (قابل جبران با عمق پوشش بالا)
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.