DNA-sekvensering är en samling vetenskapliga metoder för att bestämma sekvensen av nukleotidbaserna i en DNA-molekyl. Alla levande organismer har DNA (deoxiribonukleinsyra) i var och en av sina celler. Varje cell i en organism innehåller den genetiska koden för hela organismen. Processen med DNA-sekvensering omvandlar DNA från en given organism till ett format som kan användas av forskare för grundläggande studier av biologiska processer, medicinsk forskning och kriminalteknik.
Det finns flera metoder som kan användas vid DNA-sekvensering. De första metoderna utvecklades på 1970-talet och är mycket arbetskrävande och tidskrävande. Den mest populära och vanliga sekvenseringsreaktionen som används idag är dideoxinukleotidsekvensering, som kan göras för hand eller med maskiner, beroende på mängden material som ska sekvenseras.
Mängden genetiskt material i en organism varierar avsevärt och mäts genom antalet nukleotidbaser den innehåller. Till exempel kan ett virus eller en bakterie ha så få som fem tusen baser, medan det mänskliga genomet innehåller cirka tre miljarder baser. Dideoxinukleotidsekvenseringsmetoden för DNA-sekvensering kan sekvensera många genom på dagar och stora genom i år snarare än årtionden.
Det finns fyra steg i DNA-sekvensering. Först måste DNA:t avlägsnas från cellen. Sedan genomgår den en sekvenseringsreaktion. Därefter separeras DNA:t efter storlek och analyseras slutligen av en dator som sätter resultaten i ett användbart format.
Det första steget i DNA-sekvensering är att få ut DNA:t ur cellen. Detta kan göras mekaniskt eller kemiskt. DNA kommer i två strängar, men bara en sträng kan sekvenseras åt gången.
När DNA:t har brutits upp, sätts det på vektorer, som är celler som kommer att replikera sig själv på obestämd tid, tillsammans med en primer, som är en kemikalie som sätter igång processen. Detta skapar kloner av DNA från organismen som sekvenseras. Sekvensreaktionen använder primern för att starta den kemiska processen att reproducera den andra DNA-strängen. Sekvenseringen utförs i en termisk cykler så att reaktionen upprepas många gånger. Att upprepa reaktionen resulterar i ett större utbyte av sekvenserat DNA.
Efter sekvensering sorteras DNA:t efter storlek genom kapillärelektrofores. DNA:t dras av en elektrisk ström genom en gel i kapillären, som är ett mycket tunt glasrör. DNA-strängarna kommer fram sorterade efter längd. När de kommer ut från kapillären passerar de genom en laser som aktiverar färgämnen som identifierar nukleotidbaserna. Denna information matas in i en dator, som sedan visar DNA-sekvensen på skärmen.