A molécula de ácido desoxirribonucleico (DNA) é composta por quatro pares de bases nucleotídicas (Adenina, Guanina, Citosina e Timina). O sequenciamento de DNA é utilizado para determinar a sequência exata de nucleotídeos em uma molécula de DNA, assim será possível conhecer a sequência em que as quatro bases ocorrem dentro dessa molécula de ácido nucleico.

A base para o conhecimento do gene ou genoma está relacionado com o conhecimento da sequência nucleotídica, no qual contém as informações sobre as informações bioquímicas e herdáveis do indivíduo. Através dela é possível compreender a construção e estrutura das células e organismos.



Figura 1. Regiões do ácido desoxirribonucleico (DNA)

Mendel em 1850 observou que as mutações genéticas podem ser transmitidas ao longo de gerações por hereditariedade. O pesquisador Oswald Avery observou que as informações genéticas entre os organismos podem ser transmitidas através do material genético, como o DNA. O auge da biologia molecular e engenharia genética ocorreu em 1953, quando James Watson e Francis Crick desvendaram a estrutura de dupla-hélice do DNA. Na década de 1970, Fred Sanger e Walter Gilbert desenvolveram as tecnologias de sequenciamento de DNA. Assim, tornaram possível que a informação genética começasse a ser desvendada.

O Projeto genoma levou 13 anos para ser concluído, custando mais de US$ 3 bilhões, concluindo o sequenciamento de todo o genoma humano, o que permite compreender melhor a estrutura e função dos ácidos nucleicos, sendo o ponto de partida para se isolar e estudar um trecho do fragmento de DNA.

Os últimos anos foram marcados pelas grandes inovações em diferentes áreas, como oncologia, doenças raras e medicinas reprodutiva, o grande destaque para evolução destacamos o Sequenciamento de Nova Geração (Next Generation Sequencing, NGS). Surgiu a partir da segunda metade da década de 2000, o sequenciamento de nova geração é capaz de aumentar em milhões de vezes a capacidade de sequenciamento do genoma, além da redução de custo e tempo. Mudando os paradigmas de como a informação genética é armazenada, usada e transmitida.

Conheça as principais etapas do NGS

• 1 - Coleta da amostra

• 2 - Extração e Purificação do DNA/RNA (Q-EXTRACT DNA SOLUTION/ PUREIT EXOZAP - ONESTEP PCR CLEAN-UP)
• 3 - Preparo da biblioteca - EASYSEQ SARS COV2 - SEQUENCIAMENTO DO GENOMA COMPLETO
• 4 - Sequenciamento da biblioteca (KIT DE CICLO DE SEQUENCIAMENTO BRILLIANT DYE TERMINATOR)
• 5 - Análise dos dados (Bioinformática)

A qualidade e a extração da amostra (DNA ou RNA), influenciam na qualidade e quantidade do material extraído, que será utilizado no sequenciamento, por isso enzimas Taq DNA Polimerase de alta fidelidade (AQ97 HIGH FIDELITY DNA POLYMERASE) devem ser levadas em consideração. Na etapa de preparação da biblioteca o DNA é clivado em fragmentos aleatórios e pequenos de 300-500 pares de base (pb) e são então ligados a adaptadores que possuem uma sequência específica que permite a ligação desse fragmento a microesferas de captura de DNA. Assim, na etapa laboratorial do NGS são realizados protocolos que permitem a captura e amplificação dos genes analisados no exame, com kits específicos como EASYSEQ SARS COV2 - SEQUENCIAMENTO DO GENOMA COMPLETO. A grande vantagem do NGS é a capacidade de sequenciar de uma única vez centenas de amostras, gerando uma enorme quantidade de dados e informação, com o objetivo de transformar em um único arquivo, contendo as informações mais relevantes para as análises dos médicos geneticistas.

Com o sequenciamento de nova geração podemos:

Analisar características genéticas de regiões específicas do DNA para identificar mutações;

Analisar fatores epigenéticos;

Sequenciar e identificar tipos de câncer para estudar variantes raras da doença;

Sequenciar e analisar genomas completos de todas as espécies.


Confira outros artigos relacionados:

TAQ DNA POLIMERASE: O PULO DO GATO NA SUA PCR!

A ELETROFORESE EM GEL DE POLIACRILAMIDA