Pierwsze podwaliny pod wysokoprzepustowe sekwencjonowanie materiału genetycznego zostały zrobione w 1993 roku odkryciem techniki pirosekwencjonowania czyli reakcji koordynującej pracę czterech enzymów: polimerazy, apyrazy, sulfurylazy i lucyferazy. Był to przełom w technikach sekwencjonowania, ponieważ odkrycie to utorowało drogę do tzw. sekwencjonowania równoległego, które stało się podstawą do sekwencjonowania następnej generacji (NGS – Next Generation Sequencing).
Podstawową zasadą techniki NGS jest prowadzenie reakcji sekwencjonowania w jednym czasie na wielu fragmentach. Dzięki temu uzyskujemy tysiące nakładających i pokrywających się odcinków nukleotydowych, które w procesie analizy bioinformatycznej możemy składać do jednej, wypadkowej sekwencji.
Obecnie w Laboratorium Genomiki i Bioinformatyki IITD PAN dysponujemy sekwenatorami drugiej i trzeciej generacji. Pierwsze z nich są oparte na analizie fluorescencji produktów syntezy nici nukleotydowej (MiSEQ, NextSEQ firmy Illumina) natomiast drugie na tzw. sekwencjonowaniu nanoporowym (MinION firmy ONT).
Jak przebiega sekwencjonowanie nanoporowe? – film
Przykładowe zastosowania:
- sekwencjonowanie de novo całych genomów prokariotycznych i eukariotycznych
- sekwencjonowanie eksomów
- resekwencjonowanie wybranych fragmentów genomów i amplikonów
- sekwencjonowanie transkryptomów
- sekwencjonowanie i analiza metagenomów, na podstawie fragmentu 16S RNA (skład bakteryjny) oraz sekwencji ITS (populacja grzybów) z puli DNA środowiskowego
