Biologi · Glosarium

Apa itu Pengurutan paralel besar-besaran?

Definisi 4.2 Biologi Universitas — Tahun 3 · Bab 4 — Genomika dan Pengurutan

Instrumen generasi kedua membaca jutaan sampai miliaran fragmen sekaligus. Pada pengurutan lewat sintesis, fragmennya, yang ujungnya telah diligasi dengan adaptor, diikatkan pada sel alir kaca lalu diperbanyak di tempat menjadi gugusan molekul yang identik; gugusan itu lalu dipanjangkan satu basa tiap daur dengan nukleotida berpendar yang terblokir secara berbalik, dicitra, dibuka bloknya, lalu dipanjangkan lagi, sehingga tiap daur menambahkan satu basa pada bacaan setiap gugusan. Bacaannya sepanjang 100 sampai 300bp100\text{ sampai }300\,\mathrm{bp}, biasanya dari kedua ujung sebuah fragmen (ujung berpasangan), dengan laju galat kira-kira 10310^{-3} tiap basa, dan sekali jalan menghasilkan sampai 101210^{12} basa. Instrumen bacaan panjang generasi ketiga membaca molekul tunggal tanpa perbanyakan: dengan mengamati satu polimerase menyisipkan nukleotida berpendar secara waktu nyata, atau dengan menyusupkan DNA-nya melalui nanopori protein lalu merekam arus ionnya, yang dimodulasi tiap urutan basa dengan caranya sendiri. Bacaan sepanjang 10 sampai 100kb10\text{ sampai }100\,\mathrm{kb} dan lebih melintasi urutan berulang yang tak terjangkau bacaan pendek, dengan laju galat mentah yang lebih tinggi tetapi dikurangi oleh konsensus.

Kiri: sebuah sel alir, yaitu kaca preparat tempat miliaran gugusan DNA ditumbuhkan lalu dibaca satu basa tiap daur. Kanan: sebuah pengurut nanopori sebesar saku yang membaca molekul tunggal sebagai perubahan arus ion. Kiri: sebuah sel alir, yaitu kaca preparat tempat miliaran gugusan DNA ditumbuhkan lalu dibaca satu basa tiap daur. Kanan: sebuah pengurut nanopori sebesar saku yang membaca molekul tunggal sebagai perubahan arus ion.
Kiri: sebuah sel alir, yaitu kaca preparat tempat miliaran gugusan DNA ditumbuhkan lalu dibaca satu basa tiap daur. Kanan: sebuah pengurut nanopori sebesar saku yang membaca molekul tunggal sebagai perubahan arus ion.

Contoh

Contoh 4.4 (Berapa yang memadai)

Pada c=5c = 5 bagian yang tak terurutkan adalah e5=0.7%e^{-5} = 0.7\,\% — bagi genom 3.2Gb3.2\,\mathrm{Gb}, dua puluh juta basa di dalam beberapa puluh ribu celah. Pada c=10c = 10 bagian itu 4.5×1054.5\times 10^{-5}, seluruhnya 150kb150\,\mathrm{kb}. Genom manusia lazimnya diurutkan pada c=30c = 30 bukan karena celah cakupannya (e301013e^{-30} \approx 10^{-13}) melainkan karena tiap basa harus dibaca beberapa kali pada masing-masing dari kedua kromosomnya agar varian heterozigot dapat dipanggil dengan yakin melawan laju galat 10310^{-3} tiap bacaan. Genom bakteri diurutkan pada c=50c = 50100100 karena alasan yang sama dan karena biayanya murah. Rumusnya juga memperlihatkan apa yang tak dapat diperbaiki cakupan: urutan berulang yang lebih panjang daripada sebuah bacaan adalah tempat graf pertindihannya bercabang, dan sebanyak apa pun bacaan pendek tak dapat menguraikannya. Untuk itulah bacaan panjang ada.

Baca dalam konteks →