Giải Trình Tự Sanger Là Gì? Đánh Giá Ưu – Nhược Điểm Của Phương Pháp Sanger

Giải trình tự ADN theo phương pháp Sanger được phát triển bởi nhà hoá sinh học người Anh Fred Sanger và cộng sự vào năm 1977. Phương pháp này thường được sử dụng để giải trình tự các đoạn ADN ngắn dưới 900 base. Vậy giải trình tự Sanger là gì? Phương pháp này có ưu và nhược điểm như thế nào? Bài viết dưới đây của VIETGEN sẽ giúp bạn hiểu hơn về nguyên lý giải trình tự Sanger.

Giải Trình Tự Sanger Là Gì?

Công nghệ giải trình tự Sanger, hay còn gọi là phương pháp trình tự Sanger, là một trong những phương pháp quan trọng để xác định trình tự nucleotide của một mẫu ADN hoặc ARN. Phương pháp này đã được phát triển bởi Frederick Sanger vào những năm 1970 và đã đóng vai trò quan trọng trong các dự án lớn như Dự án Genome người (Human Genome Project).

Nguyên Tắc Của Phương Pháp Sanger

Nguyên tắc cơ bản của phương pháp giải trình tự Sanger là dựa vào hoạt động của enzyme DNA polymerase trong quá trình tổng hợp DNA. Enzyme DNA polymerase xúc tác gắn các nucleotide vào mạch đơn DNA đang tổng hợp ở vị trí 3′ có chứa nhóm -OH tự do, khi gặp nucleotide không có nhóm 3′-OH thì phản ứng tổng hợp bị dừng lại.

Dành cho bạn: Phân tích gen là gì?

Đặc trưng của phương pháp là sử dụng dideoxynucleotide để làm ngừng phản ứng tổng hợp DNA một cách ngẫu nhiên. Trong phản ứng sử dụng đoạn DNA mồi là đoạn DNA mạch đơn có kích thước (17-24 nucleotide, Primer).

Nguyên Lý Của Giải Trình Tự Sanger

Phương pháp đọc trình tự DNA dideoxy dựa trên nguyên lý PCR thông thường, nhưng chỉ dùng một mồi duy nhất và bổ sung thêm các loại 2’,3’-dideoxynucleotide (ddATP, ddCTP, ddGTP và ddTTP).

Sợi DNA cần đọc trình tự được xử lý dưới dạng sợi đơn. Khuôn DNA này được bổ sung một hỗn hợp 4 deoxynucleotide bình thường (dATP, dTTP, dCTP và dGTP) với hàm lượng dư. Hỗn hợp thứ hai gồm cả 4 ddNTP, mỗi loại với hàm lượng hạn chế và được đánh dấu với một đuôi phát huỳnh quang khác nhau. Và cuối cùng phải có DNA polymerase I.

Có thể bạn quan tâm: Ứng dụng công nghệ gen

Do cả 4 nucleotide bình thường đều có mặt, kéo dài chuỗi diễn ra bình thường cho tới khi DNA polymerase chèn ngẫu nhiên một ddNTP (màu khác) thay cho dNTP bình thường (dòng đứng). Nếu tỷ lệ giữa nucleotide bình thường và dideoxy rất cao thì một số sợi DNA sẽ thành công trong việc bổ sung hàng trăm nucleotide trước khi bị chèn dideoxy làm dừng quá trình.

Sau khi phản ứng kết thúc, các phân đoạn được tách theo độ dài từ dài nhất đến ngắn nhất. Độ phân giải điện di rất tốt, đến mức phân tách được 2 sợi hơn kém nhau chỉ một nucleotide. Mỗi ddNTP phát quang một màu khác nhau dưới tia laser và máy quét tự động cung cấp một bản in của trình tự.

Thành Phần Cho Giải Trình Tự Sanger

Giải trình tự ADN theo phương pháp Sanger thực hiện các bước giống kỹ thuật PCR. Do đó thành phần của phản ứng cũng bao gồm những chất cần thiết để nhân bản DNA, hay cho phản ứng chuỗi polymerase (PCR), sao chép DNA trong ống nghiệm. Bao gồm:

• Một enzyme DNA polymerase
• Một primer, là một đoạn ngắn của DNA sợi đơn kết hợp với mẫu DNA và hoạt động như một “khởi đầu” cho polymerase
• 4 nucleotide DNA (dATP, dTTP, dCTP, dGTP)
• Trình tự DNA

Ngoài ra, để thực hiện phương pháp Sanger cần phải bổ sung thêm một thành phần đặc biệt khác là: Dideoxy nucleotide của cả 4 loại bazo nito (ddATP, ddTTP, ddCTP, ddGTP).

Đánh Giá Ưu – Nhược Điểm Của Phương Pháp Giải Trình Tự Gen Sanger

Công nghệ giải trình tự Sanger đã đóng vai trò quan trọng trong nghiên cứu sinh học phân tử và y học.

Giải trình tự Sanger có thể thực hiện với các đoạn DNA tương đối dài (khoảng 900 cặp base). Phương pháp này thường được sử dụng để sắp xếp các DNA riêng lẻ, như plasmid vi khuẩn hoặc DNA được sao chép trong PCR.

Tuy nhiên, giải trình tự ADN theo phương pháp Sanger là tốn kém và không hiệu quả cho các dự án có quy mô lớn hơn, như trình tự toàn bộ hệ gen hay metagenome.

Trên đây là những thông tin cơ bản về giải trình tự Sanger mà bạn đọc có thể tham khảo. Nếu có nhu cầu làm xét nghiệm ADN ở Hà Nội hay làm xét nghiệm NIPT ở Hà Nội, bạn đừng quên liên hệ ngay với VIETGEN để được hỗ trợ tốt nhất!

Thông tin liên hệ:

TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG GEN CÔNG NGHỆ CAO – VIETGEN

• Trụ sở chính: Số 3, ngõ 1, Lê Văn Thiêm, Nhân Chính, Thanh Xuân, Hà Nội
• Hệ thống văn phòng đại diện:

• Hotline: 083-527-5588 | 096-6593-797
• Email: vietgen2021@gmail.com
• Website: www.vietgen.vn
• Fanpage: https://www.facebook.com/XetnghiemVIETGEN