DNA sekvensering

Mannen som till sist kom på hur man skulle läsa av varenda bokstav var Frederick Sanger. En anspråkslös man som föddes i en liten by i Gloucestershireår 1918. Sanger studerade i Cambridge under andra världskriget och där startade hans livslånga kärlek till att dyrka upp livets molekyler. Frederick Sangers första stora bedrift var att upptäcka insulinets kemiska struktur, och det gav honom Nobelpriset 1958. 1977 uppfann Sanger en teknik som gav honom hans andra Nobelpris. Officiellt kallas metoden kedjeterminering, men den är mer känd som Sangersekvensering.

Så hur fungerar den? Det mänskliga genomet är som sagt 3 miljarder bokstäver långt, men för enkelhetsskull kan vi ta en enda gen som bara har 6 bokstäver. Problemet med DNA är att det är så litet att vi inte kan läsa det direkt, bokstäverna är helt enkelt för små, och det är då Sangers ganska listiga lösning kommer till sin rätt.

Bild: Frederick Sanger, vetenskapsmannen som fick Nobelpriset två gånger.

(https://alchetron.com/Frederick-Sanger-1001199-W)

Först lyckades han få DNA att kopiera sig själv i kortare fragment, och sedan till det verkligt listiga. Det är ett kemiskt knep som gör att man kan urskilja ett enda kort, det sista kortet i raden. Så hur kan det här hjälpa en att läsa alla de andra korten. Jo det handlar om att räkna! Sanger fick som sagt det ursprungliga DNA: et att kopiera sig själv miljontals gånger i alla tänkbara längder. Man får då en blandning av en massa genfragment som klippts av i alla tänkbara positioner i den långa ursprungssekvensen. Det här gör att man kan läsa av den sista bokstaven på alla de här bitarna, dvs. på alla tänkbara positioner i den ursprungliga långa sekvensen. Det sista steget blir sedan att läsa raderna i ordningsföljd: A till A, T till T, C till C, T till T, A till A och G till G, och plötsligt har man fått fram DNA-sekvensen.

Bild: Sekvenseringsgel.

(https://ehinger.nu/undervisning/index.php/kurser/kemi-2/gamla-prov.html?id=65:menyer)

I verkligheten ser resultaten av en sekvensering ut som den gel som används för sekvensering om man sett en kriminalserie på Tv. Den har fyra spalter, en för varje bokstav A, T, C och G. Genom att läsa nerifrån och upp ser man att en sekvens exempelvis lyder: A, A, T, A, C o.s.v. När Sanger och hans kollegor först kom på den här metoden på 70-talet, gjordes det mödosamma arbetet för hand, men under de följande trettio åren förfinades tekniken, och antalet baser som forskare kunde sekvensera växte från några tusen till flera miljoner. På 90-talet kunde man äntligen på allvar äntligen utnyttja potentialen som Sangers metod erbjöd.

Då inleddes ett av de mest ambitiösa vetenskapsprojekt som världen skådat. Man skulle sekvensera hela det mänskliga genomet, hela den mänskliga arvsmassan. Att använda Sangers metod på det mänskliga genomet var en enorm utmaning. Mångmiljardprojektet HUGO blev ett globalt samarbete som tog tusentals forskare tio år att genomföra. I februari 2001publicerades så äntligen de första resultaten av allt det här arbetet. Det mänskliga genomet var avläst.

Bild: Human Genome Organisations logga.

(https://genetikbergskolan.blogspot.se/p/hugo-projektet.html)

Film: drive.google.com/file/d/0B2VSNOWBAXckS0tUYkUtN0p4aDQ/view?usp=sharing

Frågor att besvara

• Hur fungerar Sangersekvensering?

• Vad innebar HUGO-projektet?