Mengapa genom harus dirakit daripada hanya dibaca secara langsung?

Instrumen pengurutan hanya dapat membaca untaian DNA pendek pada satu waktu, sehingga genom dipecah menjadi fragmen yang tak terhitung jumlahnya; perangkat lunak perakitan kemudian merekonstruksi urutan asli dengan mendeteksi di mana fragmen-fragmen tersebut tumpang tindih.

Apa yang dimaksud dengan cakupan pengurutan?

Cakupan adalah jumlah rata-rata berapa kali setiap basa dalam genom dibaca; cakupan yang lebih tinggi memberikan kepercayaan yang lebih besar pada setiap panggilan dan membantu membedakan varian sejati dari kesalahan pengurutan.

Pengurutan dan Perakitan Genom

Membaca genom berarti menentukan urutan miliaran basanya, yang hanya dapat dilakukan oleh mesin pengurut dalam potongan-potongan pendek, menyisakan perangkat lunak untuk merekonstruksi urutan lengkap dengan menemukan di mana potongan-potongan tersebut tumpang tindih.

Temukan Topik dengan PaperMindSegeraFind papers & topics

Tools & resources

Unduh salindia

Learn & explore

VideoSegera

Definition

Pengurutan genom adalah penentuan eksperimental urutan nukleotida DNA suatu organisme, dan perakitan adalah rekonstruksi komputasi urutan lengkap dari banyak pembacaan pendek yang dihasilkan oleh alat pengurut.

Scope

Topik ini mencakup pengurutan dideoksi Sanger, prinsip-prinsip pengurutan generasi berikutnya dan pembacaan panjang, strategi whole-genome shotgun dan berbasis klon, perakitan komputasi pembacaan menjadi kontig dan perancah, ukuran kualitas perakitan seperti cakupan dan kontiguitas, serta genom referensi yang dihasilkan. Topik ini membahas bagaimana urutan genom ditentukan; interpretasi urutan tersebut dibahas dalam topik-topik terkait.

Core questions

Bagaimana pengurutan Sanger menentukan urutan basa menggunakan pemutus rantai?
Apa yang membuat pengurutan generasi berikutnya dan pembacaan panjang lebih cepat dan lebih murah, dan apa saja kelebihan dan kekurangannya?
Bagaimana jutaan pembacaan yang tumpang tindih dirakit menjadi kromosom?
Apa yang diungkapkan oleh ukuran cakupan dan kontiguitas tentang kualitas suatu perakitan?

Key concepts

Pengurutan dideoksi Sanger
Pengurutan generasi berikutnya dan pembacaan panjang
Strategi whole-genome shotgun
Perakitan pembacaan: kontig dan perancah
Cakupan, kontiguitas, dan genom referensi

Mechanisms

Pengurutan Sanger menggunakan dideoksinukleotida pemutus rantai untuk menghasilkan tangga fragmen yang panjangnya mengungkapkan urutan; platform paralel masif membaca jutaan fragmen sekaligus, dan perangkat lunak perakitan mendeteksi tumpang tindih di antara pembacaan untuk menggabungkannya menjadi kontig, mengurutkan dan mengorientasikan ini menjadi perancah di sepanjang setiap kromosom.

Clinical relevance

Pengurutan yang terjangkau telah membuat pengurutan seluruh genom dan ekson menjadi rutin untuk mendiagnosis penyakit bawaan langka, memprofilkan tumor, mengidentifikasi patogen, dan menyaring bayi baru lahir, mengubah penentuan urutan dari proyek penting menjadi tes laboratorium standar.

History

Sanger memperkenalkan pengurutan pemutusan rantai pada tahun 1977, Proyek Genom Manusia menerapkan strategi klon-per-klon dan shotgun untuk menghasilkan draf urutan manusia pada tahun 2001, dan kedatangan pengurutan generasi berikutnya pada pertengahan 2000-an, diikuti oleh platform pembacaan panjang, mendorong biaya genom manusia dari miliaran dolar menjadi beberapa ratus.

Key figures

Frederick Sanger
Eric Lander
Craig Venter

Seminal works

sanger1977
lander2001

Frequently asked questions

Mengapa genom harus dirakit daripada hanya dibaca secara langsung?: Instrumen pengurutan hanya dapat membaca untaian DNA pendek pada satu waktu, sehingga genom dipecah menjadi fragmen yang tak terhitung jumlahnya; perangkat lunak perakitan kemudian merekonstruksi urutan asli dengan mendeteksi di mana fragmen-fragmen tersebut tumpang tindih.
Apa yang dimaksud dengan cakupan pengurutan?: Cakupan adalah jumlah rata-rata berapa kali setiap basa dalam genom dibaca; cakupan yang lebih tinggi memberikan kepercayaan yang lebih besar pada setiap panggilan dan membantu membedakan varian sejati dari kesalahan pengurutan.