روش های مبتنی بر اومیک به ویژه تکنولوژی های توالی یابی نسل بعد(NGS) برای حفاظت و بهره برداری از منابع ژنتیک گیاهی

یگانه شفیعی¹ رسول اصغری زکریا² میثم عالش زاده³

1) دانشجوي کارشناسی ارشد بیوتکنولوژي کشاورزي، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل،
2) استاد گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده علوم کشاورزي، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل،
3) دانشجوي کارشناسی ارشد بیوتکنولوژي کشاورزي، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل،

محل انتشار : همایش بین المللی علوم و فناوری نانو، دانشگاه تهران(ut2020.ir)
چکیده :
تعیین توالی DNA از مهمترین تکنیکهای موجود در زمینه زیست شناسی مولکولی بوده که به موجب آن میتوان ترتیب قرار گرفتن نوکلئوتیدها را در یک قطعه از DNA مشخص نمود. امروزه تعیین توالی DNA جزء الینفک علم مدرن به حساب میآید. بطوریکه ازاین تکنیک در زمینههای مختلف میکروبیولوژی از جمله ردیابی بیماریهای عفونی و مطالعه تنوع جوامع میکروبی استفاده میشود. روشهای متفاوتی جهت تعیین توالی DNA وجود دارد. این امر دانشمندان را قادر ساخته که به راحتی به مطالعه مستقیم ژنوم بپردازند اما هر کدام از این تکنیکها معایب و مزایای خاص خود را دارا میباشند در میان اولین فن‌آوری‌های پیشرفته نسل توالی‌یابی، دانشمندان با ظهور توالی‌یابی مبتنی بر الکتروفورز مویرگی (CE) سّنگر (Sanger sequencing)، توانستند اطلاعات ژنتیکی گونه ها را در هر سیستم بیولوژیکی مشخص کنند. این تکنولوژی به‌طور گسترده در آزمایشگاه‌های سراسر دنیا به‌کار گرفته شده است، اما محدودیت‌های داخلی در توان عملیاتی، مقیاس‌پذیری، سرعت و تفکیک‌پذیری موانعی است که موجب جلوگیری دانشمندان از دسترسی به اطلاعات اساسی مورد نیاز شده است. هر چند هنوز هم این تکنیک به‌دلیل کیفیت توالی‌های خوانده شده، محبوب است. برای غلبه بر این موانع، یک تکنولوژی جدید (توالی‌یابی نسل جدید، NGS) مورد نیاز است، این تکنولوژی اساسا یک رویکرد متفاوت در توالی‌یابی است که پیشرفت های متعدد را باعث شده و تحولی را در علوم ژنومیک ایجاد کرده است. فن‌آوری NGS در شروع قرن 21 مورد استفاده قرار گرفت. این فن‌آوری، توالی‌یابی بسیار کارآمد، سریع و کم هزینه را نسبت به فن‌آوری استاندارد و سنتی توسعه یافته در اواخر دهه 1970 فراهم نمود و به‌طور مستمر در حال بهبود یافتن از نظر سرعت، کارآمد بودن و کاهش هزینه می‌باشد. روش های نسل جدید توالی یابی، طیف وسیعی از کاربرد ها نظیر توالی یابی کل ژنوم، توالی یابی از نو، توالی یابی RNA برای کاربردهایی مثل بررسی ترانسکریپتوم و RNA های کوچک، بررسی متیلاسیون و بررسی برهم کنش نوکلئیک اسید و پروتئین را شامل می شوند. انتظار می‌رود که فن‌آوری NGS نقش بسیار مهمی در بسیاری از تحقیقات ژنتیک گیاهی داشته باشد.
کلمات کلیدی : تعیین توالی DNA توالی یابی نسل جدید ژنتیک گیاهی روش های مبتنی بر اومیک