Следующий опыт. Взяли образцы РНК из опухолей у двух групп больных. В одной группе метастазы были, а в другой – нет. Метастазы – это возникновение новых очагов опухоли в организме, пространственно отделенных от исходного очага. На данном чипе довольно резко проходит граница между группами зеленых и красных площадок. То есть видны гены, изменение уровня экспрессии которых характерно для стадии метастазирования опухоли, что можно использовать для диагностики этой стадии. Пока этот метод диагностики недоработан. Предполагается, что в будущем по штрих-коду изменения экспрессии в определенном наборе генов можно будет диагностировать конкретные заболевания и стадии их развития, а следовательно и знать, как лечить.

Обзор методов для картирования и секвенирования

Клонирование Фрагменты геномной ДНК размером от 500 н.п. до более чем 1 млн н.п. могут быть клонированы в различных векторах. Вся коллекция из клонированных фрагментов ДНК для конкретного источника ДНК называется библиотекой. Библиотека может иметь низкий охват конкретного генома с каждым участком последовательности ДНК в среднем представленной только один раз или меньше, или она может

иметь высокий охват с каждой последовательностью, представленной в

среднем 10 и более раз.

Гибридизация Исследователи используют гибридизацию, чтобы определить расположение определенных последовательностей ДНК в библиотеке фрагментов. Гибридизация зависит от молекулярной комплементарности последовательности ДНК-мишени с фрагментом ДНК из библиотеки. Протокол гибридизации осуществляется после какого- либо типа разделения фрагментов, таких как газон из отдельных колоний на фильтре.

Благодаря гибридизации с конкретными, определенными фрагментами, клоны, содержащие отдельные гены или хромосомные области могут быть легко определены для картирования или секвенирования.

ПЦР-амплификация С помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР), исследователи могут непосредственно усиливать отдельные участки генома до миллиона и больше раз. Это усиление требует, чтобы последовательности ДНК по обе стороны от региона, который будет амплифицироваться, были известны для выбора ПЦР-праймеров. Участки от 50 н.п. до более чем 20 кб могут быть амплифицированы с помощью ПЦР. Критической точкой для масштабного геномного анализа является то, что пара последовательностей ПЦР-праймеров должны быть уникальными (не повторяющихся в регионе). Если это не так, ПЦР протокол будет амплифицировать несколько областей генома.

Секвенирование ДНК Автоматический секвенатор ДНК, используя метод секвенирования Сэнгера, может определить последовательность

ДНК около 1000 пар оснований в длину из клонированных фрагментов ДНК.

Средства вычислительной техники. Четыре типа вычислительных средств важны для геномики: программы для определения совпадения последовательности между конкретным фрагментом ДНК и большого числа ранее секвенированных фрагментов; программы для выявления перекрывания отдельных последовательностей и сборка их в строки из оснований, программы для оценки коэффициента ошибок в разных последовательностях ДНК, и программы для выявления генов в хромосомных последовательностях.