シーケンシング

サンガー法

当初、分析化学の手法によって核酸の組成を特定することは可能でした。しかし、フレッド・サンガーとその共同研究者たちは、当初は放射性標識された消化断片と二次元分画法を用いて、最初の完全な核酸配列の一部を解明する手法を開発しました。 この分野の進歩は数十年にわたり続き、改良が重ねられるごとに、配列決定されたタンパク質やゲノムのデータベースは拡大していった。こうした改良には、ゲル電気泳動に続いてキャピラリー電気泳動を用いることで、ヌクレオチドを長さごとに分離する方法が含まれる。さらに、蛍光標識ヌクレオチドの導入や、各核酸断片のコンピュータによる自動解析などが加わり、これらが現在のサンガー法シーケンシングを特徴づけている。

DNAシーケンシングの手法

この技術の誕生以来、DNAの配列決定法は改良され続けていますが、いくつかの基本的な構成要素は依然として不可欠であり、現代のDNAシーケンシングプラットフォームでも使用されています。 DNAの調製には、通常、宿主生物からのDNAの単離および精製が含まれる。さらに、遊離DNA塩基、DNAプライマー、蛍光標識を含む修飾DNA塩基（ターミネーター塩基）、およびDNAポリメラーゼといった重要な成分を、単一の容器に混合する。これらすべての成分を含む容器を一連の加熱・冷却工程にかけることで、対象となる全長DNA配列に比べて短いDNA配列のライブラリが生成され、各配列の末端には蛍光標識されたターミネーター塩基が付加される。 蛍光末端標識ヌクレオチドを含む新しいDNA鎖は、長さごとに分離され、キャピラリー管を通過してサイズ順に配列されます。その後、レーザーを用いて各鎖上の蛍光塩基を励起し、カメラがその信号を捉えます。最後に、通常はコンピュータを用いて、収集された情報を組み立て、全長のDNA配列を再構築します。