¿Dónde comenzó la secuenciación del ADN?

Década de 1970: Método de secuenciación de Sanger

El Sanger secuenciación El método permitió a los científicos leer el código genético por primera vez. Se basa en el proceso natural de Replicación del ADN.

Replicación del ADN

  1. El ADN La doble hélice está ‘descomprimida’ por enzimas.
  2. Una vez descomprimidas, las dos hebras separadas actúan como plantillas para crear dos hebras más de ADN.
  3. Un breve fragmento de ARN llamado ‘cebador‘ enlaza con el hilo de plantilla.
  4. Una enzima llamada ADN polimerasa se une a la imprimación.
  5. La ADN polimerasa comienza a producir una nueva cadena de ADN mediante la incorporación de Bases de nucleótidos (A, C, G y T) que son complementario al ADN en la hebra de la plantilla.
  6. Esto continúa hasta que se producen dos copias idénticas de la molécula original de doble cadena.

Secuenciación de Sanger

  1. La doble hélice del ADN se «desnaturaliza» (se descompone) con calor o productos químicos para separar las dos hebras. Estos actuarán como plantillas para la síntesis de ADN.
  2. Se añade un cebador, ADN polimerasa y bases de nucleótidos (A, C, G y T). Una o más de estas bases se marcan radiactivamente para que se pueda detectar cualquier ADN que se sintetice.
  3. Otras versiones de estas bases, conocidas como Terminadores, también se agregan en pequeñas cantidades, comenzando con el terminador ‘A’. Los terminadores detienen la síntesis de ADN. Por lo tanto, el terminador ‘A’ detendrá la síntesis de ADN cuando se agregue una base ‘A’ (el terminador ‘C’ detendrá la síntesis de ADN cuando se agregue una base ‘C’ y así sucesivamente …)
  4. Esto da como resultado una mezcla de piezas de ADN radiactivo de varias longitudes, pero todas terminando en la misma base, en este caso, la base A.
  5. La misma reacción también se establece para las otras tres bases:
    • una mezcla de nucleótidos más un terminador C
    • una mezcla de nucleótidos más un terminador G
    • una mezcla de nucleótidos más un terminador T.
  6. Las cuatro reacciones diferentes se cargan en carriles separados de un gel de acrilamida y las piezas de ADN separadas según el tamaño mediante un proceso llamado electroforesis.
  7. Primero se cargan en carriles separados de un gel (como una losa de gelatina firme y transparente).
  8. Los electrodos se colocan en cada extremo del gel y se aplica una corriente eléctrica.
  9. El ADN está cargado negativamente, por lo que cuando se aplica la corriente, los fragmentos de ADN migran al extremo positivo del gel (¡los opuestos se atraen!).
  10. Los fragmentos pequeños atraviesan el gel más rápido que los fragmentos más grandes
  11. El ADN marcado radiactivamente se visualiza exponiendo el gel a una película de rayos X. El ADN marcado radiactivamente hará que la película se vuelva negra. Esta película expuesta se llama autorradiograma.
  12. Cada banda en la película corresponde a donde se ha agregado una versión de terminator específica de una de las bases (A, C, G o T). Por lo tanto, puede leer la secuencia del ADN desde la parte inferior de la película.

Autorradiograma de un gel de secuenciación dideoxi.
Crédito de la imagen: Genome Research Limited