अगली पीढ़ी की सीक्वेंसिंग के लिए अल्ट्रासोनिक DNA खंडन
अगली पीढ़ी की सीक्वेंसिंग (NGS) में जीनोमिक DNA की शृंखलाओं का अनुक्रम निर्धारित करने और जीनोम लाइब्रेरी बनाने के लिए जीनोमिक DNA का विश्वसनीय अपरूपण और खंडन आवश्यक है। DNA को नियंत्रित रूप से DNA खंडों में तोड़ना, DNA की सीक्वेंसिंग से पहले आवश्यक नमूना तैयारी का एक अनिवार्य चरण है। अल्ट्रासोनिकेशन निश्चित लंबाई के DNA खंड बनाने की एक कुशल और विश्वसनीय तकनीक के रूप में प्रमाणित है। अल्ट्रासोनिक DNA खंडन के प्रोटोकॉल पुनरुत्पादनीय खंडन परिणाम देते हैं। Hielscher अल्ट्रासोनिकेटर जीनोमिक DNA खंडों के आकार वितरण की एक विस्तृत शृंखला उत्पन्न करने में सक्षम हैं, जिसे परिचालन मापदंडों के माध्यम से सटीक रूप से नियंत्रित किया जा सकता है। चूँकि Hielscher के अल्ट्रासोनिक DNA अपरूपण सिस्टम एकल और एकाधिक वायल के साथ-साथ माइक्रोप्लेटों के लिए भी उपलब्ध हैं, इसलिए नमूना तैयारी अत्यधिक कुशल हो जाती है।
UIP400MTP प्लेट सोनिकेटर उच्च नमूना प्रसंस्करण क्षमता वाली नमूना तैयारी के लिए मल्टी-वेल, माइक्रोटाइटर प्लेटों और 96-वेल प्लेटों में नमूनों का एकसमान सोनिकेशन करता है
- पुनरावर्तनीय / पुनरुत्पादनीय परिणाम
- निश्चित खंड लंबाई प्राप्त करने के लिए सटीक रूप से समायोज्य
- त्वरित प्रसंस्करण
- एकसमान DNA खंडन परिणाम
- किसी भी नमूना आयतन के लिए उपकरण (जैसे, एकाधिक वायल या माइक्रोप्लेट)
- उच्च नमूना प्रसंस्करण क्षमता
- सटीक तापमान नियंत्रण
- सरल, उपयोगकर्ता-अनुकूल संचालन
अगली पीढ़ी की सीक्वेंसिंग: लाइब्रेरी तैयारी के लिए अल्ट्रासोनिक DNA खंडन
अगली पीढ़ी की सीक्वेंसिंग करने के लिए तीन बुनियादी चरण पूरे करने होते हैं: (1) लाइब्रेरी तैयारी, (2) सीक्वेंसिंग और (3) डेटा विश्लेषण। लाइब्रेरी तैयारी के दौरान DNA को खंडित किया जाता है, फिर एक एडेनिन क्षारक जोड़कर खंडों के सिरों की मरम्मत (पॉलिशिंग) की जाती है और लक्षित खंडों को द्विशृंखलित DNA में परिवर्तित किया जाता है। अंत में तथाकथित एडेप्टर लाइगेशन, PCR या टैगमेंटेशन द्वारा जोड़े जाते हैं, ताकि सीक्वेंसिंग के लिए अंतिम लाइब्रेरी DNA उत्पाद की मात्रा निर्धारित की जा सके।
सोनिकेशन द्वारा DNA खंडन: विशेष रूप से Illumina जैसी शॉर्ट-रीड सीक्वेंसिंग तकनीकों का उपयोग करते समय, जो लंबे DNA खंडों को आसानी से नहीं पढ़ सकतीं, DNA शृंखलाओं को एक निश्चित आकार के खंडों में तोड़ना आवश्यक होता है। यह अल्ट्रासोनिकेशन द्वारा विश्वसनीय रूप से किया जा सकता है।
अल्ट्रासोनिकेशन का उपयोग DNA, RNA और क्रोमैटिन के खंडन के लिए विश्वसनीय रूप से किया जा सकता है।
अगली पीढ़ी की सीक्वेंसिंग – लाइब्रेरी तैयारी
अगली पीढ़ी की सीक्वेंसिंग (NGS) के प्लेटफ़ॉर्मों के लिए DNA सीक्वेंसिंग लाइब्रेरी तैयार करने में अल्ट्रासोनिक DNA खंडन का आम तौर पर उपयोग किया जाता है। इस तकनीक का उपयोग DNA अणुओं को वांछित आकार सीमा के छोटे खंडों में तोड़ने के लिए किया जाता है, जिससे लाइब्रेरी तैयारी के बाद के चरण सुगम होते हैं। NGS कार्यप्रवाहों में लाइब्रेरी तैयारी के चरण के दौरान जीनोमिक DNA को आगे के प्रसंस्करण और सीक्वेंसिंग के लिए उपयुक्त छोटे टुकड़ों में तोड़ने हेतु आम तौर पर अल्ट्रासोनिक DNA खंडन की आवश्यकता होती है। उपयोग किए जा रहे विशिष्ट सीक्वेंसिंग प्लेटफ़ॉर्म के लिए उपयुक्त आकार सीमा के DNA खंड उत्पन्न करके यह सीक्वेंसिंग प्रयोग की सफलता सुनिश्चित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
0 – 15 min तक अल्ट्रासोनिकेशन किए गए E. coli EDL933 के जीनोमिक DNA के इलेक्ट्रोफोरेटिक विश्लेषण। L, DNA लैडर को दर्शाता है। (Basselet et al. 2008)
अगली पीढ़ी की सीक्वेंसिंग – प्रक्रिया के चरण:
- अल्ट्रासोनिक DNA खंडन: लाइब्रेरी निर्माण से पहले जीनोमिक DNA को छोटे, अधिक आसानी से संभाले जा सकने वाले टुकड़ों में खंडित किया जाता है। अल्ट्रासोनिक खंडन में उच्च आवृत्ति वाली ध्वनि तरंगों का उपयोग करके DNA अणुओं को अपरूपण द्वारा वांछित आकार सीमा के खंडों में तोड़ा जाता है। यह चरण अत्यंत महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह सुनिश्चित करने में सहायता करता है कि बाद में उत्पन्न सीक्वेंसिंग रीड की लंबाई उपयोग किए जा रहे सीक्वेंसिंग प्लेटफ़ॉर्म के लिए उपयुक्त हो। खंडों की आकार सीमा को सीक्वेंसिंग प्रयोग की विशिष्ट आवश्यकताओं के आधार पर समायोजित किया जा सकता है।
- PCR द्वारा क्लोनल प्रवर्धन: अल्ट्रासोनिक विखंडन के बाद, अंतिम DNA अनुक्रमण लाइब्रेरी बनाने के लिए DNA खंडों के सिरों की मरम्मत, अडैप्टर लाइगेशन और PCR प्रवर्धन किया जाता है। ये चरण अनुक्रमण प्लेटफ़ॉर्म से बंधन के लिए आवश्यक अडैप्टर अनुक्रम जोड़कर और PCR प्रवर्धन के लिए प्राइमिंग स्थल प्रदान करके विखंडित DNA अणुओं को अनुक्रमण प्रक्रिया के लिए तैयार करते हैं।
- संश्लेषण द्वारा DNA अनुक्रमण: अनुक्रमण लाइब्रेरी तैयार हो जाने के बाद, संश्लेषण द्वारा DNA अनुक्रमण (SBS) की प्रक्रिया शुरू होती है। SBS के दौरान, पूरक रज्जुक में क्रमिक रूप से न्यूक्लियोटाइड जोड़कर DNA अनुक्रम निर्धारित किया जाता है। इस चरण में न्यूक्लियोटाइड समावेशन, इमेजिंग और विदलन की चक्रीय अभिक्रियाएँ शामिल होती हैं, जिनसे समावेशित न्यूक्लियोटाइड द्वारा उत्सर्जित प्रतिदीप्त संकेतों के आधार पर DNA अनुक्रम निर्धारित किया जा सकता है।
- व्यापक पैमाने पर समानांतर अनुक्रमण: अंतिम चरण में, स्थानिक रूप से पृथक, प्रवर्धित DNA टेम्पलेट का व्यापक पैमाने पर एक साथ समानांतर अनुक्रमण किया जाता है। उच्च नमूना प्रसंस्करण क्षमता वाली यह अनुक्रमण पद्धति एक ही अनुक्रमण रन में लाखों से अरबों अनुक्रमण रीड उत्पन्न करना संभव बनाती है, जिससे DNA अनुक्रमों का कुशल और तीव्र निर्धारण संभव होता है।
अल्ट्रासोनिक DNA विखंडन कैसे काम करता है?
सोनिकेशन, जिसे ध्वनिक नमूना प्रसंस्करण भी कहा जाता है, DNA को खंडित करने की एक व्यापक रूप से प्रयुक्त विधि है। अल्ट्रासोनिक DNA अपरूपण के लिए नमूनों को नियंत्रित परिस्थितियों में अल्ट्रासोनिक तरंगों के संपर्क में रखा जाता है। अल्ट्रासोनिक DNA विखंडन का कार्य सिद्धांत अल्ट्रासाउंड तरंगों से उत्पन्न कंपन और कैविटेशन पर आधारित है। अल्ट्रासोनिक (ध्वनिक) कैविटेशन से उत्पन्न अपरूपण बल उच्च आणविक भार वाले DNA अणुओं को तोड़ते हैं। सोनिकेशन की सेटिंग, जैसे तीव्रता (आयाम, अवधि), स्पंदन मोड और तापमान, DNA का सटीक विखंडन करके निश्चित वांछित लंबाई के DNA खंड प्राप्त करना संभव बनाती हैं। अल्ट्रासोनिकेशन का उपयोग करके DNA को अक्सर 100 से 600 bp तक छोटा किया जाता है, जबकि कम तीव्र अल्ट्रासोनिक परिस्थितियाँ लागू करने पर 1300 bp तक के लंबे DNA खंड प्राप्त किए जा सकते हैं।
ChIP – क्रोमैटिन इम्यूनोप्रेसिपिटेशन के दौरान अल्ट्रासोनिक DNA अपरूपण
CC-BY-SA.03 के अंतर्गत Jkwchui से अनुकूलित
DNA क्षरण को रोकने के लिए तापमान नियंत्रण
DNA की द्विरज्जुकीय आणविक आकृति बढ़े हुए तापमान के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होती है, इसलिए नमूना तैयारी के चरणों के दौरान तापमान पर सटीक नियंत्रण विश्वसनीय विश्लेषण परिणामों के लिए एक महत्वपूर्ण कारक है।
चाहे आप Hielscher के प्रोब अल्ट्रासोनिकेटर, VialTweeter या UIP400MTP का उपयोग कर रहे हों – जोड़ने योग्य तापमान सेंसर और स्मार्ट उपकरण सॉफ़्टवेयर के कारण तापमान की निरंतर निगरानी और नियंत्रण सुनिश्चित होता है। तापमान को एक निश्चित सीमा के भीतर बनाए रखने के लिए आप ऊपरी और निचली तापमान सीमा निर्धारित कर सकते हैं। परिणामस्वरूप, इस तापमान सीमा के पार होते ही अल्ट्रासोनिकेटर रुक जाएगा और तापमान में निर्धारित ∆T की कमी होने पर स्वचालित रूप से सोनिकेशन जारी रखेगा।
Hielscher अल्ट्रासोनिकेटर का उन्नत सॉफ़्टवेयर नमूना उपचार की आदर्श परिस्थितियों को विश्वसनीय रूप से बनाए रखना सुनिश्चित करता है।
UIP400MTP मल्टी-वेल प्लेट अल्ट्रासोनिकेटर से बड़ी संख्या में नमूनों का DNA विखंडन
पिछले दशक में जीवन विज्ञान में नमूनों की संख्या में उल्लेखनीय वृद्धि हुई है। इसका अर्थ है कि तुलनीय और वैध परिणाम प्राप्त करने के लिए नमूना तैयारी और विश्लेषण के दौरान बहुत बड़ी संख्या में नमूनों (जैसे, प्रति माइक्रोप्लेट 384, 1536, या 3456 वेल) को लगातार समान परिस्थितियों में संसाधित करना आवश्यक है। UIP400MTP के साथ, Hielscher Ultrasonics बड़ी संख्या में नमूनों के प्रसंस्करण की प्रवृत्ति का अनुसरण कर रहा है। UIP400MTP माइक्रोप्लेटों का उपयोग करके नमूना तैयारी के लिए एक अल्ट्रासोनिकेटर है। UIP400MTP 6, 12, 24, 48, 96, 384, 1536, या 3456 वेल वाली प्लेटों को संसाधित कर सकता है। माइक्रोप्लेट के प्रकार के आधार पर, प्रत्येक वेल में आम तौर पर दसियों नैनोलीटर से लेकर कई मिलीलीटर तक की नमूना मात्रा रखी जा सकती है। जीवन विज्ञान अनुसंधान में व्यापक रूप से प्रयुक्त UIP400MTP का उपयोग ELISA (एंज़ाइम-लिंक्ड इम्यूनोसॉर्बेंट ऐसे) या PCR जैसे परीक्षणों से पहले नमूना तैयारी, प्रोटीन विश्लेषण से पहले नमूना तैयारी, तथा CHiP और CHiP-seq से पहले क्रोमैटिन की तैयारी, हिस्टोन संशोधनों की पहचान और अन्य विश्लेषणात्मक प्रक्रियाओं (जैसे, जेल इलेक्ट्रोफोरेसिस, मास स्पेक्ट्रोमेट्री) के लिए बहुत आम तौर पर किया जाता है।
PCR प्लेटों के उच्च नमूना प्रसंस्करण क्षमता वाले प्रसंस्करण के बारे में अधिक पढ़ें!
10 वायल तक की नमूना तैयारी के लिए VialTweeter
VialTweeter एक व्यापक रूप से प्रयुक्त प्रयोगशाला अल्ट्रासोनिकेटर VialTweeter है, जो एक साथ 10 वायल तक का प्रभावी और सुविधाजनक सोनिकेशन संभव बनाता है। चूँकि वायल और टेस्ट ट्यूब (जैसे, Eppendorf वायल, क्रायो वायल, सेंट्रीफ्यूज ट्यूब) का अप्रत्यक्ष रूप से सोनिकेशन किया जाता है, इसलिए किसी भी प्रकार के परस्पर संदूषण से बचा जाता है। चूँकि प्रत्येक नमूने को समान अल्ट्रासाउंड तीव्रता प्रदान की जाती है, इसलिए सोनिकेशन के सभी परिणाम एकसमान और पुनरुत्पादनीय होते हैं। VialTweeter हमारे अन्य डिजिटल उपकरणों की तरह सभी स्मार्ट सुविधाएँ (जैसे, स्मार्ट मेनू, प्रोग्राम करने योग्य सेटिंग्स, तापमान नियंत्रण, रिमोट कंट्रोल आदि) प्रदान करता है, जिससे उपयोगकर्ता के लिए सर्वोच्च सुविधा सुनिश्चित होती है।
माइक्रोवेल प्लेटों के लिए मल्टी-फिंगर प्रोब
अल्ट्रासोनिक प्रोब होमोजेनाइज़र UP200Ht और UP200St के लिए उपलब्ध, 4 या 8 फिंगर वाले मल्टी-फिंगर प्रोब एक ही समय में समान परिस्थितियों में कई नमूनों का सोनिकेशन करने का सुविधाजनक विकल्प हैं। उदाहरण के लिए, सोनोट्रोड MTP-24-8-96 एक आठ फिंगर वाला प्रोब है, जो स्वचालित प्रणालियों में एकीकरण या मल्टी-वेल प्लेटों के वेल में नमूनों की कुशल मैनुअल तैयारी के लिए आदर्श है। मल्टी-फिंगर सोनोट्रोड उन प्रयोगशालाओं में स्वचालन के लिए आदर्श है, जहाँ मुख्यतः बीकर और टेस्ट ट्यूब में रखे नमूनों को मानक अल्ट्रासोनिक सोनोट्रोड का उपयोग करके संसाधित किया जाता है। मल्टी-फिंगर और मानक प्रोब को कुछ ही मिनटों में तेज़ी से एक-दूसरे से बदला जा सकता है, जिससे सिंगल-प्रोब अल्ट्रासोनिकेटर एक मल्टी-प्रोब अल्ट्रासोनिक विघटन उपकरण में बदल जाता है।
DNA खंडन के लिए Hielscher अल्ट्रासोनिकेटर
Hielscher Ultrasonics DNA, RNA और क्रोमैटिन खंडन के लिए विभिन्न अल्ट्रासाउंड-आधारित प्लेटफ़ॉर्म प्रदान करता है। इन विभिन्न प्लेटफ़ॉर्मों में अल्ट्रासोनिक प्रोब (सोनोट्रोड), कई ट्यूब या मल्टी-वेल प्लेटों (जैसे, 96-वेल प्लेट, माइक्रोटाइटर प्लेट) में एक साथ नमूना तैयारी के लिए अप्रत्यक्ष सोनिकेशन समाधान, सोनोरिएक्टर और अल्ट्रासोनिक cuphorns शामिल हैं। DNA के अपरूपण के लिए सभी प्लेटफ़ॉर्म आवृत्ति के अनुरूप समायोजित, उच्च-प्रदर्शन वाले अल्ट्रासोनिक प्रोसेसरों से संचालित होते हैं, जिन्हें सटीक रूप से नियंत्रित किया जा सकता है और जो पुनरुत्पादनीय परिणाम प्रदान करते हैं।
नमूनों की किसी भी संख्या और आकार के लिए अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर
Hielscher के बहु-नमूना अल्ट्रासोनिकेटर VialTweeter (10 टेस्ट ट्यूब तक के लिए) और UIP400MTP (माइक्रोप्लेटों/ मल्टीवेल प्लेटों के लिए) के साथ, तीव्र और सटीक रूप से नियंत्रित किए जा सकने वाले अल्ट्रासोनिकेशन के कारण नमूना प्रसंस्करण का समय कम करना आसानी से संभव हो जाता है, साथ ही वांछित DNA खंड आकार वितरण और प्राप्त मात्रा भी हासिल होती है। अल्ट्रासोनिक DNA खंडन नमूना तैयारी को कुशल, विश्वसनीय और विस्तार योग्य बनाता है। निरंतर नियंत्रित अल्ट्रासाउंड लागू करके प्रोटोकॉल को एक नमूने से अनेक नमूनों तक रैखिक रूप से विस्तारित किया जा सकता है।
एक से पाँच फिंगर वाले प्रोब अल्ट्रासोनिकेटर कम संख्या में नमूनों की तैयारी के लिए आदर्श हैं। Hielscher के प्रयोगशाला अल्ट्रासोनिकेटर विभिन्न आकारों में उपलब्ध हैं, जिससे हम आपके अनुप्रयोग और आवश्यकताओं के लिए आदर्श उपकरण की अनुशंसा कर सकते हैं।
सटीक प्रक्रिया नियंत्रण
सोनिकेशन की सटीक रूप से नियंत्रित की जा सकने वाली सेटिंग्स अत्यंत महत्वपूर्ण हैं, क्योंकि अत्यधिक सोनिकेशन DNA, RNA और क्रोमैटिन को नष्ट कर सकता है, जबकि अपर्याप्त अल्ट्रासोनिक अपरूपण के परिणामस्वरूप DNA और क्रोमैटिन के खंड बहुत लंबे रह जाते हैं। Hielscher के डिजिटल अल्ट्रासोनिकेटरों में सोनिकेशन के सटीक पैरामीटर आसानी से सेट किए जा सकते हैं। उसी प्रक्रिया को तेज़ी से दोहराने के लिए विशिष्ट सोनिकेशन सेटिंग्स को प्रोग्राम की गई सेटिंग के रूप में सहेजा भी जा सकता है।
सोनिकेशन के सभी संचालन स्वतः दर्ज किए जाते हैं और अंतर्निहित SD-कार्ड पर CSV फ़ाइल के रूप में संग्रहीत किए जाते हैं। इससे किए गए परीक्षणों का सटीक दस्तावेज़ीकरण होता है और सोनिकेशन के संचालनों की आसानी से समीक्षा की जा सकती है।
ब्राउज़र रिमोट कंट्रोल के माध्यम से सभी डिजिटल अल्ट्रासोनिकेटरों को किसी भी मानक ब्राउज़र से संचालित किया जा सकता है और उनकी निगरानी की जा सकती है। अतिरिक्त सॉफ़्टवेयर इंस्टॉल करने की आवश्यकता नहीं है, क्योंकि LAN कनेक्शन बहुत सरल प्लग-एंड-प्ले सेटअप की सुविधा देता है।
अल्ट्रासोनिक नमूना तैयारी में उच्चतम उपयोगकर्ता-अनुकूलता
Hielscher के सभी अल्ट्रासोनिकेटर उच्च-प्रदर्शन अल्ट्रासाउंड प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं और साथ ही हमेशा अत्यंत उपयोगकर्ता-अनुकूल तथा संचालन में आसान होते हैं। सभी सेटिंग्स एक स्पष्ट मेनू में सुव्यवस्थित हैं, जिसे रंगीन टच-डिस्प्ले या ब्राउज़र रिमोट कंट्रोल के माध्यम से आसानी से खोला जा सकता है। प्रोग्राम की जा सकने वाली सेटिंग्स और स्वचालित डेटा रिकॉर्डिंग वाला स्मार्ट सॉफ़्टवेयर विश्वसनीय और पुनरुत्पादनीय परिणामों के लिए इष्टतम सोनिकेशन सेटिंग्स सुनिश्चित करता है। स्पष्ट और उपयोग में आसान मेनू इंटरफ़ेस Hielscher के अल्ट्रासोनिकेटरों को उपयोगकर्ता-अनुकूल और कुशल उपकरण बनाता है।
नीचे दी गई तालिका हमारे प्रयोगशाला अल्ट्रासोनिकेटरों की अनुमानित प्रसंस्करण क्षमता का संकेत देती है, जो DNA और RNA खंडीकरण, कोशिका लयन तथा प्रोटीन निष्कर्षण जैसे नमूना तैयारी कार्यों के लिए आदर्श हैं:
| उपकरण | शक्ति [W] | प्रकार | आयतन [mL] |
|---|---|---|---|
| UIP400MTP | 400 | माइक्रोप्लेटों के लिए | 6 – 3456 वेल | VialTweeter | 200 | 10 तक वायल के लिए, साथ ही क्लैंप से जोड़ने की सुविधा | 0.5 – 1.5 |
| UP50H | 50 | प्रोब प्रकार | 0.01 – 250 |
| UP100H | 100 | प्रोब प्रकार | 0.01 – 500 |
| UP200Ht | 200 | प्रोब प्रकार | 0.1 – 1000 |
| UP200St | 200 | प्रोब प्रकार | 0.1 – 1000 |
| UP400St | 400 | प्रोब प्रकार | 5.0 – 2000 |
| CupHorn | 200 | CupHorn, सोनो रिएक्टर | 10 – 200 |
| GDmini2 | 200 | संदूषण-मुक्त प्रवाह सेल |
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अल्ट्रासोनिक बहु-नमूना तैयारी इकाई VialTweeter एक साथ 10 तक वायल के सोनिकेशन की सुविधा देती है। क्लैंप से जोड़े जाने वाले उपकरण VialPress की सहायता से तीव्र सोनिकेशन के लिए 4 तक अतिरिक्त ट्यूबों को सामने के भाग पर दबाकर रखा जा सकता है।
सोनोट्रोड MTP-24-8-96 में माइक्रोटाइटर प्लेटों के वेलों के सोनिकेशन के लिए आठ अल्ट्रासोनिक प्रोब हैं।
साहित्य / संदर्भ
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जानने योग्य तथ्य
अगली पीढ़ी का अनुक्रमण क्या है?
अगली पीढ़ी का अनुक्रमण, जिसे नेक्स्ट जेन सीक्वेंसिंग (NGS), उच्च प्रसंस्करण क्षमता वाला अनुक्रमण या दूसरी पीढ़ी का अनुक्रमण भी कहा जाता है, बड़े पैमाने पर समानांतर अनुक्रमण की विधि को दर्शाता है, जिसमें प्रत्येक रन में लाखों खंडों के DNA की बहुत बड़ी (विशाल) मात्रा का एक साथ समानांतर रूप से अनुक्रमण किया जाता है।
अगली पीढ़ी का अनुक्रमण करने के लिए निम्नलिखित तीन मूल चरण
- लाइब्रेरी तैयार करना,
- अनुक्रमण करना, और
- डेटा का विश्लेषण करना
आवश्यक हैं।
लाइब्रेरी तैयार करते समय DNA की शृंखलाओं को निश्चित लंबाई के DNA खंडों में खंडित करना आवश्यक है। सोनिकेशन, DNA को खंडित करने की पसंदीदा तकनीकों में से एक है।
DNA अनुक्रमण की प्रक्रिया के दौरान DNA में न्यूक्लियोटाइडों का क्रम निर्धारित किया जाता है – जिसे न्यूक्लिक अम्ल अनुक्रम कहा जाता है। न्यूक्लिक अम्ल अनुक्रम चार न्यूक्लियोटाइड क्षारकों – एडेनिन, साइटोसिन, गुआनिन, थाइमिन – से बना होता है, जो जानकारी को कूटबद्ध करते हैं।
अगली पीढ़ी का अनुक्रमण जीवन विज्ञान और व्यक्तिगत चिकित्सा में अनुसंधान को आगे बढ़ा रहा है, क्योंकि DNA और RNA अनुक्रमण का जीनोमिक अनुसंधान, कैंसर अनुसंधान, दुर्लभ और जटिल रोगों के अनुसंधान, सूक्ष्मजीव अनुसंधान, कृषि जीनोमिक्स और अनेक अन्य अनुसंधान क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
अगली पीढ़ी का अनुक्रमण बनाम सैंगर अनुक्रमण
जहाँ नेक्स्ट जनरेशन सीक्वेंसिंग (NGS) से बहुत बड़ी संख्या में जीनोमिक नमूनों का अनुक्रमण संभव है, वहीं सैंगर सीक्वेंसिंग (जिसे शृंखला समापन विधि या प्रथम पीढ़ी का अनुक्रमण भी कहा जाता है) केवल कम संख्या में नमूनों का अनुक्रमण कर सकती है। सैंगर सीक्वेंसिंग में एक समय में केवल एक DNA खंड का अनुक्रमण किया जाता है और इसे एक ही दिन में पूरा किया जा सकता है। अपनी सटीकता के कारण सैंगर सीक्वेंसिंग को स्वर्ण मानक तकनीक भी माना जाता है, जिसका उपयोग नेक्स्ट जनरेशन सीक्वेंसिंग से प्राप्त परिणामों को सत्यापित करने के लिए किया जाता है।
सैंगर सीक्वेंसिंग में लगभग 800bp की रीड लंबाई प्राप्त होती है (बिना संवर्धित DNA के सामान्यतः 500–600bp)। सैंगर सीक्वेंसिंग की अधिक रीड लंबाई अन्य अनुक्रमण विधियों की तुलना में महत्वपूर्ण लाभ देती है, विशेष रूप से जीनोम के दोहराव वाले क्षेत्रों के अनुक्रमण में। छोटी रीड वाले अनुक्रम डेटा की चुनौती विशेष रूप से नए जीनोमों के अनुक्रमण (de novo) और अत्यधिक पुनर्व्यवस्थित जीनोम खंडों के अनुक्रमण में सामने आती है। ऐसे खंड आम तौर पर कैंसर जीनोमों में या गुणसूत्रों के उन क्षेत्रों में देखे जाते हैं जिनमें संरचनात्मक विविधता होती है। [cp. Morozova and Marra, 2008]
DNA – डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक अम्ल – इसके रूप और कार्य
DNA के प्रत्येक रूप की विशिष्ट विशेषताएँ और अनुप्रयोग हैं, जो कैंसर विज्ञान, आनुवंशिकी, न्यायालयिक विज्ञान और विकासवादी जीवविज्ञान सहित अनुसंधान के व्यापक क्षेत्रों में योगदान देते हैं। Hielscher सोनिकेटर आपके विश्लेषण के लिए DNA और RNA को पृथक करने और खंडित करने का अत्यधिक कुशल और विश्वसनीय समाधान हैं। नीचे दी गई सूची में हम DNA के विशिष्ट रूपों की व्याख्या करते हैं और उन्हें उनके जैविक संदर्भ तथा कार्यों के आधार पर वर्गीकृत करते हैं:
- जीनोमिक DNA (gDNA)
जीनोमिक DNA (gDNA): किसी जीव में DNA का पूरा समुच्चय, जिसमें कूटलेखन करने वाले (जीन) और कूटलेखन न करने वाले दोनों क्षेत्र शामिल होते हैं। - बाह्यकोशिकीय DNA
परिसंचारी ट्यूमर DNA (ctDNA): ट्यूमर कोशिकाओं द्वारा रक्तप्रवाह में छोड़े गए DNA के खंड।
कोशिका-मुक्त DNA (cfDNA): विभिन्न ऊतकों से उत्पन्न DNA के खंड, जो रक्तप्रवाह में स्वतंत्र रूप से परिसंचरित होते पाए जाते हैं। - गुणसूत्रबाह्य वृत्ताकार DNA (eccDNA): यूकैरियोटिक कोशिकाओं में गुणसूत्रों के बाहर पाए जाने वाले वृत्ताकार DNA अणु।
विषाणु DNA: विषाणुओं से उत्पन्न DNA, जो या तो मेज़बान जीनोम में एकीकृत होता है या एपिसोमल DNA के रूप में मौजूद होता है। - माइटोकॉन्ड्रियल DNA
माइटोकॉन्ड्रियल DNA (mtDNA): माइटोकॉन्ड्रिया में स्थित DNA, जो मातृवंश से विरासत में मिलता है और ऊर्जा उत्पादन में शामिल होता है। - प्लास्मिड DNA
प्लास्मिड DNA: छोटे, वृत्ताकार DNA अणु, जो गुणसूत्रीय DNA से स्वतंत्र रूप से प्रतिकृति बनाते हैं, सामान्यतः जीवाणुओं में पाए जाते हैं और आनुवंशिक अभियांत्रिकी में उपयोग किए जाते हैं। - केंद्रकीय DNA
केंद्रकीय DNA (nDNA): यूकैरियोटिक कोशिकाओं के केंद्रक में मौजूद DNA, जो किसी जीव की अधिकांश आनुवंशिक सामग्री का निर्माण करता है। - एकल-कोशिका DNA
एकल-कोशिका DNA (scDNA): एक ही कोशिका से निकाला गया DNA, जिसका उपयोग व्यक्तिगत कोशिका के स्तर पर विस्तृत जीनोमिक विश्लेषण के लिए किया जाता है। - पुनर्संयोजक DNA
पुनर्संयोजक DNA (rDNA): कई स्रोतों की आनुवंशिक सामग्री को एक साथ लाने के लिए आनुवंशिक पुनर्संयोजन की प्रयोगशाला विधियों से बनाए गए DNA अणु। - विशिष्ट रूप
पर्यावरणीय DNA (eDNA): स्रोत जीवों को पृथक किए बिना पर्यावरणीय नमूनों (मिट्टी, पानी) से एकत्र किया गया DNA
प्राचीन DNA (aDNA): प्राचीन नमूनों से निकाला गया DNA, जो विकासवादी जीवविज्ञान और प्राचीन आबादियों के बारे में अंतर्दृष्टि प्रदान करता है। - गुणसूत्रीय DNA
गुणसूत्रीय DNA: DNA जो कोशिका के केंद्रक के भीतर गुणसूत्रों का निर्माण करता है और जिसमें कूटलेखन करने वाले तथा कूटलेखन न करने वाले दोनों क्षेत्र शामिल होते हैं। - विषाणु और संश्लेषित रूप
विषाणु DNA: विषाणुओं से प्राप्त DNA, जो या तो मेज़बान जीनोमों में एकीकृत हो सकता है या स्वतंत्र इकाइयों के रूप में मौजूद हो सकता है।
संश्लेषित DNA: रासायनिक प्रक्रियाओं से कृत्रिम रूप से संश्लेषित DNA अनुक्रम, जिनका उपयोग अक्सर अनुसंधान और जैव प्रौद्योगिकी में किया जाता है।
Hielscher Ultrasonics उच्च-प्रदर्शन वाले अल्ट्रासोनिक होमोजेनाइज़र बनाता है, जिनका आकार प्रयोगशाला स्तर से लेकर औद्योगिक स्तर तक होता है।