การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการอ่านลำดับสายยาวด้วย oxford nanopore sequencing
วันที่เขียน 17/4/2567 14:00:14     แก้ไขล่าสุดเมื่อ 4/12/2567 0:13:20
เปิดอ่าน: 906 ครั้ง

ทคโนโลยี nanopore เป็นเทคโนโลยีการหาลำดับ DNA และ RNA แบบสายยาวต่อเนื่อง โดยไม่ต้องใช้กระบวนการสังเคราะห์ DNA ต้นแบบ ไม่ทำต้องปฏิกิริยา PCR จึงทำให้การวิเคราะห์ลำเบสต่างๆมีความแม่นยำ รวดเร็ว และประหยัดค่าใช้จ่ายได้มาก หลักการของ nanopore sequencing คือ การผ่านกระแสไฟฟ้าข้ามรูขนาดเล็ก nanopore สนามไฟฟ้าจะทำให้เกิดแรงขับโมเลกุลกรดนิวคลิอิกโครงสร้างสายเดี่ยวผ่านระดับนาโนเมตร การผ่านรูของกรดนิวคลิอิกแต่ละตัวจะถูกตรวจจับโดยการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้าระหว่างการเคลื่อนที่ผ่านรูของนิวคลิโอไทด์ เมื่อ nucleotides ผ่านเข้าไปใน nanopore จะเกิดรูปแบบกระแสไฟฟ้าที่มีการแปรสัญญาณแสดงออกมาเป็นกราฟ แล้วจะถูกนำไปแปลงผลให้เป็น nucleotide แต่ละตัว โดยมีความเร็วในการอ่านประมาณ 450 เบสต่อวินาที การวิเคราะห์นี้จะใช้เวลาสั้นและมีค่าใช้จ่ายน้อย

การวิเคราะห์ลำดับเบสของ DNA ได้มีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว โดยเริ่มตั้งแต่การหาลำดับเบสตามวิธีของแซงเกอร์ ซึ่งเป็นเทคโนโลยีในยุคแรก สามารถอ่านลำดับเบสได้แต่ไม่ยาวนัก จึงได้มีการพัฒนาการวิเคราะห์ลำดับเบสยุคที่สองด้วยเครื่อง sequencer ที่อาศัยการสร้างคลัง DNA ต้นแบบ โดยการทำ PCR มาใช้ในการวิเคราะห์ เช่น 454/Roche, Solexa, MiSeq, HiSeq/llumina SOLiD/Life Technology และ ION Torrent/Life Technology ซึ่งการวิเคราะห์ในแต่ละแบบจะเหมาะกับงานวิจัยที่แตกต่างกัน ต่อมาในยุคที่สาม เป็นเทคโนโลยีการวิเคราะห์ลำดับเยสที่ไม่จำเป็นต่องมีการสร้างคลัง DNA ต้นแบบ โดยการทำ PCR แต่เป็นการวิเคราะห์ลำดับเบสจาก DNA โมเลกุลเดี่ยวแต่ละโมเลกุล ซึ่งเป็นโมเลกุล DNA ที่ไม่ได้เกิดจากการสังเคราะห์ในหลอดทดลอง ดังนั้นข้อมูลลำดับเบสที่ได้จึงไม่มีความคลาดเคลื่อนเนื่องจากการเพิ่มปริมาณ DNA ในปฏิกิริยา PCR นอกจากนี้ข้อมูลของลำดับเบสที่ได้มีความยาวเพิ่มขึ้นหลายกิโลเบส และยังใช้เวลาการในการวิเคราะห์ลดลง การวิเคราะห์ลำดับเบสในยุคนี้มี 2 แบบ คือ การวิเคราะห์ลำดับเบสโดยการสังเคราะห์ DNA จาก DNA ธรรมชาติโมเลกุลเดี่ยว และเทคโนโลยีการวิเคราะห์ลำดับเบส โดยนำสาย DNA ผ่านรูขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางระดับนาโนเมตร หรือ nanopore sequencing

เทคโนโลยี nanopore เป็นเทคโนโลยีการหาลำดับ DNA และ RNA แบบสายยาวต่อเนื่อง โดยไม่ต้องใช้กระบวนการสังเคราะห์ DNA ต้นแบบ ไม่ทำต้องปฏิกิริยา PCR จึงทำให้การวิเคราะห์ลำเบสต่างๆมีความแม่นยำ รวดเร็ว และประหยัดค่าใช้จ่ายได้มาก

หลักการของ nanopore sequencing คือ การผ่านกระแสไฟฟ้าข้ามรูขนาดเล็ก nanopore สนามไฟฟ้าจะทำให้เกิดแรงขับโมเลกุลกรดนิวคลิอิกโครงสร้างสายเดี่ยวผ่านระดับนาโนเมตร การผ่านรูของกรดนิวคลิอิกแต่ละตัวจะถูกตรวจจับโดยการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้าระหว่างการเคลื่อนที่ผ่านรูของนิวคลิโอไทด์ เมื่อ nucleotides ผ่านเข้าไปใน nanopore จะเกิดรูปแบบกระแสไฟฟ้าที่มีการแปรสัญญาณแสดงออกมาเป็นกราฟ แล้วจะถูกนำไปแปลงผลให้เป็น nucleotide แต่ละตัว โดยมีความเร็วในการอ่านประมาณ 450 เบสต่อวินาที การวิเคราะห์นี้จะใช้เวลาสั้นและมีค่าใช้จ่ายน้อย

เทคนิคนี้มีประโยชน์ในงานวิจัยด้านต่างๆ มีการนำไปใช้ในการวิเคราะห์ลำดับเบส จีโนม ช่วยในการค้นหา SNPs ด้วยต้นทุนต่ำ การวิเคราะห์ลำดับเบส RNA เพื่อการศึกษาทรานสคริปโตรม การศึกษากระบวนการแปลรหัสโดยไรโบโซม การวิเคราะห์เหล่านี้จะช่วยให้ศึกษาระบบที่ซับซ้อนของสิ่งมีชีวิตที่แม่นยำมากขึ้น ทั้งทางด้านการแพทย์ การเกษตร วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่เจริญก้าวหน้าอย่างรวดเร็วในอนาคต

คำสำคัญ :
กลุ่มบทความ :
หมวดหมู่ :
แชร์ :
https://erp.mju.ac.th/acticleDetail.aspx?qid=1441
ความคิดเห็นทั้งหมด (0)
ไม่มีข้อมูลตามเงื่อนไขที่ท่านกำหนด
รายการบทความการแลกเปลี่ยนเรียนรู้หมวดหมู่ : กลุ่มงานช่วยวิชาการ
รุ่งทิพย์ กาวารี » #SFC เทคนิคการแยกสารด้วยวิธีโครมาโตกราฟีที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
เทคนิคโครมาโตกราฟีในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ธรรมชาติ ใช้คอลัมน์แบบเปิดในการแยกสาร ซึ่งใช้เวลานานมาก มีความละเอียดต่ำ มีอัตราการไหลต่ำ (ขึ้นอยู่กับแรงโน้มถ่วง) การทำ Gradient ไม่สามารถทำได้ และจำเป็นต้องมี...
Flash  HPLC  Prep HPLC  SFC  Supercritical Fluid Chromatography     กลุ่มงานตามสมรรถนะบุคลากร   กลุ่มงานช่วยวิชาการ
ผู้เขียน รุ่งทิพย์ กาวารี  วันที่เขียน 17/11/2567 16:18:10  แก้ไขล่าสุดเมื่อ 3/12/2567 1:45:29   เปิดอ่าน 154  ครั้ง | แสดงความคิดเห็น 0  ครั้ง
ความปลอดภัยทางชีวภาพ (Biosafety) และการรักษาความปลอดภัยทางชีวภาพ (Biosecurity) » ความปลอดภัยทางชีวภาพ (Biosafety) และการรักษาความปลอดภัยทางชีวภาพ (Biosecurity)
ความปลอดภัยทางชีวภาพ (Biosafety) และการรักษาความปลอดภัยทางชีวภาพ (Biosecurity) มีความสำคัญในการป้องกันและควบคุมอันตรายที่เกี่ยวข้องกับชีวภาพ โดยความปลอดภัยเน้นการป้องกันการแพร่กระจายของเชื้อโรค ขณะ...
การรักษาความปลอดภัยทางชีวภาพ (Biosecurity)  ความปลอดภัยทางชีวภาพ (Biosafety)     กลุ่มงานตามสมรรถนะบุคลากร   กลุ่มงานช่วยวิชาการ
ผู้เขียน อนุชิดา วงศ์ชื่น  วันที่เขียน 24/9/2567 23:02:05  แก้ไขล่าสุดเมื่อ 3/12/2567 22:29:38   เปิดอ่าน 341  ครั้ง | แสดงความคิดเห็น 0  ครั้ง