Benutzer:Arkamesh/Sequenzassemblierung

Die Sequenzassemblierung (engl. sequence assembly), auch im deutschsprachigen Raum häufig schlicht als Assembly bezeichnet, ist eine Methode der Molekulargenetik und Bioinformatik. Bei der Sequenzassemblierung werden aus kurzen DNA-Sequenzfragmenten längere Sequenzen rekonstruiert. Ziel ist es dabei das gesamte Transkriptom oder Genom eines Organismus zu rekonstruieren. Die Computerprogramme, mit denen solche Rekonstruktionsvorgänge durchgeführt werden, werden als Assembler bezeichnet.

Hintergrund

Die Genome vieler Organismen sind mehrere Milliarden Basenpaare lang. Und selbst einzelne, durchgängige DNA-Sequenzen auf Chromosomen und in Bakterien können Längen von mehreren Millionen Basenpaaren erreichen. Aktuell eingesetzte Verfahren erlauben es dagegen nur, kontinuierliche Nucleotidsequenzen bis zu einer durchschnittlichen Länge von 100-1000 Nukleotiden (je nach Sequenzierungsmethode) zu sequenzieren. Und auch dann lässt die Zuverlässigkeit der Sequenzierung mit steigender Länge des Fragments nach. Abhilfe könnten hier in Zukunft Sequenzierungsmethoden der dritten Generation bringen, welche deutlich längere Fragmente ohne Qualitätsverlust sequenzieren können.

Um gesamte Genome, oder selbst wenige tausend Basenpaare große Transkripte, mit aktuellen Methoden sequenzieren zu können, müssen diese in kleinere Fragmente zerlegt werden. Die dabei angewandte Methode wird als Shotgun Sequencing bezeichnet. Diese reaktion kann leider nicht Schrittweise oder kontrolliert ablaufen. Die Fragmente sind also nicht nummeriert oder der Reihenfolge nach sequenziert, sondern zufällig verteilt. Wie ein Puzzle müssen die wieder korrekt zusammengesetzt werden.

Je nach Fragestellung entweder Genom oder Transkriptom.

Methode

In Zellen gibt es grundsätzlich zwei Gruppen von Polynukleinsäuren: DNA und RNA. Die gängigen Sequenzierungsmethoden sind auf die Sequenzierung von DNA-Sequenzen ausgelegt. Um dennoch RNA-Fragmente sequenzieren zu können, müssen diese zunächst in eine DNA-Sequenz übertragen werden (siehe Reverse Transkription).