ನೆಕ್ಸ್ಟ್-ಜೆನೆರೇಶನ್ ಸೀಕ್ವೆನ್ಸಿಂಗ್ (NGS) ಆಣ್ವಿಕ ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ಜೀವರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಅದರ ಉನ್ನತ-ತ್ಯಾಗ, ವೆಚ್ಚ-ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಮತ್ತು ನಿಖರವಾದ ಅನುಕ್ರಮ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳೊಂದಿಗೆ ಕ್ರಾಂತಿಯನ್ನು ಮಾಡಿದೆ. ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ, ಜಿನೋಮಿಕ್ಸ್, ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಕ್ರಿಪ್ಟೋಮಿಕ್ಸ್, ಎಪಿಜೆನೋಮಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಅದರಾಚೆಗಿನ ಪ್ರಗತಿಯಲ್ಲಿ NGS ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹ ಪ್ರಗತಿಯನ್ನು ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಈ ಲೇಖನವು NGS ನಲ್ಲಿನ ಇತ್ತೀಚಿನ ಬೆಳವಣಿಗೆಗಳು ಮತ್ತು ಅವು ಆಣ್ವಿಕ ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ಜೀವರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ತಂತ್ರಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೇಗೆ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಪರಿಶೋಧಿಸುತ್ತದೆ.
ಮುಂದಿನ ಪೀಳಿಗೆಯ ಅನುಕ್ರಮವನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು (NGS)
NGS ಎಂಬುದು ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತ ಅನುಕ್ರಮ ತಂತ್ರಗಳ ಗುಂಪನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಲಕ್ಷಾಂತರ DNA ಅಥವಾ RNA ತುಣುಕುಗಳ ಕ್ಷಿಪ್ರ ಮತ್ತು ಸಮಾನಾಂತರ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ ಅನುಕ್ರಮ ಡೇಟಾದ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಕಡಿಮೆ ಸಮಯದ ಚೌಕಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚದಲ್ಲಿ ಬೃಹತ್ ಪ್ರಮಾಣದ ಅನುಕ್ರಮ ಡೇಟಾವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದಿಂದಾಗಿ ಈ ವಿಧಾನವು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಸ್ಯಾಂಗರ್ ಸೀಕ್ವೆನ್ಸಿಂಗ್ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಬದಲಿಸಿದೆ.
NGS ಟೆಕ್ನಾಲಜೀಸ್‌ನಲ್ಲಿನ ಪ್ರಗತಿಗಳು
NGS ನಲ್ಲಿನ ನಿರಂತರ ತಾಂತ್ರಿಕ ಪ್ರಗತಿಗಳು ಅನುಕ್ರಮ ವೇಗ, ನಿಖರತೆ ಮತ್ತು ಸ್ಕೇಲೆಬಿಲಿಟಿಯನ್ನು ಗಣನೀಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿಸಿವೆ. ಪ್ರಮುಖ ಬೆಳವಣಿಗೆಗಳಲ್ಲಿ ಏಕ-ಮಾಲಿಕ್ಯೂಲ್ ರಿಯಲ್-ಟೈಮ್ (SMRT) ಸೀಕ್ವೆನ್ಸಿಂಗ್, ನ್ಯಾನೊಪೋರ್ ಸೀಕ್ವೆನ್ಸಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಸುಧಾರಿತ ಲೈಬ್ರರಿ ತಯಾರಿ ವಿಧಾನಗಳ ಪರಿಚಯವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಈ ಪ್ರಗತಿಗಳು ಸೀಕ್ವೆನ್ಸಿಂಗ್ ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದಲ್ಲದೆ, ಸೀಕ್ವೆನ್ಸಿಂಗ್ ಡೇಟಾದ ನಿಖರತೆ ಮತ್ತು ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಅನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಿದೆ, ಜೀನೋಮ್ ಮತ್ತು ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಕ್ರಿಪ್ಟೋಮ್‌ನ ಹಿಂದೆ ಪ್ರವೇಶಿಸಲಾಗದ ಪ್ರದೇಶಗಳನ್ನು ಅನ್ವೇಷಿಸಲು ಸಂಶೋಧಕರಿಗೆ ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.
ಆಣ್ವಿಕ ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರ ತಂತ್ರಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ
NGS ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳು ವಿವಿಧ ಆಣ್ವಿಕ ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರ ತಂತ್ರಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗುತ್ತವೆ, ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಕೆಲಸದ ಹರಿವುಗಳೊಂದಿಗೆ ಅನುಕ್ರಮ ಡೇಟಾದ ತಡೆರಹಿತ ಏಕೀಕರಣಕ್ಕೆ ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, PCR, qPCR ಮತ್ತು ಕ್ಲೋನಿಂಗ್‌ನಂತಹ ಆಣ್ವಿಕ ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರದ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಳ ಮೂಲಕ ಗುರುತಿಸಲಾದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ DNA ಅಥವಾ RNA ಅನುಕ್ರಮಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಮೌಲ್ಯೀಕರಿಸಲು NGS ಡೇಟಾವನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, NGS ಜೀನ್ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ ಪ್ರೊಫೈಲ್‌ಗಳು, ರೂಪಾಂತರ ಪತ್ತೆ ಮತ್ತು ಎಪಿಜೆನೆಟಿಕ್ ಮಾರ್ಪಾಡುಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಸಮಗ್ರ ಒಳನೋಟಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ, ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಆಣ್ವಿಕ ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರದ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಳಿಗೆ ಪೂರಕವಾಗಿದೆ.
ಬಯೋಕೆಮಿಸ್ಟ್ರಿ ತಂತ್ರಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ
ಜೀವರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ, ಡಿಎನ್ಎ, ಆರ್ಎನ್ಎ ಮತ್ತು ಪ್ರೊಟೀನ್‌ಗಳ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಸ್ಪಷ್ಟಪಡಿಸಲು ಎನ್‌ಜಿಎಸ್ ಅಮೂಲ್ಯವಾಗಿದೆ. ಕ್ರೊಮಾಟಿನ್ ಇಮ್ಯುನೊಪ್ರೆಸಿಪಿಟೇಶನ್ (ಚಿಪ್) ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಳು, ಆರ್ಎನ್ಎ-ಪ್ರೋಟೀನ್ ಸಂವಹನಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರೋಟೀನ್-ಡಿಎನ್ಎ ಬೈಂಡಿಂಗ್ ಅಧ್ಯಯನಗಳಂತಹ ಜೀವರಾಸಾಯನಿಕ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಳೊಂದಿಗೆ NGS ಡೇಟಾವನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಸಂಶೋಧಕರು ಜೀವಕೋಶದೊಳಗೆ ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ ನಿಯಂತ್ರಕ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳು ಮತ್ತು ಆಣ್ವಿಕ ಸಂವಹನಗಳನ್ನು ಬಿಚ್ಚಿಡಬಹುದು. ಈ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯು ಆಣ್ವಿಕ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಜೈವಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಸಮಗ್ರ ತಿಳುವಳಿಕೆಯನ್ನು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ.
ಜೀನೋಮಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಬಿಯಾಂಡ್‌ನಲ್ಲಿನ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ಗಳು
NGS ಪ್ರಗತಿಗಳು ಜೀನೋಮಿಕ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಗತಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿವೆ, ಸಮಗ್ರ ಜೀನೋಮ್-ವ್ಯಾಪಕ ಅಧ್ಯಯನಗಳು, ಅಪರೂಪದ ಆನುವಂಶಿಕ ರೂಪಾಂತರಗಳ ಗುರುತಿಸುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಸಂಕೀರ್ಣ ಆನುವಂಶಿಕ ಕಾಯಿಲೆಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ. ಇದಲ್ಲದೆ, NGS ಜೀನ್ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ ಮಟ್ಟಗಳ ಪ್ರಮಾಣೀಕರಣ, ಪರ್ಯಾಯ ಸ್ಪ್ಲೈಸಿಂಗ್ ಘಟನೆಗಳ ಗುರುತಿಸುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಕೋಡಿಂಗ್ ಅಲ್ಲದ RNA ಜಾತಿಗಳ ಆವಿಷ್ಕಾರವನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಮೂಲಕ ಪ್ರತಿಲೇಖನಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಕ್ರಾಂತಿಯನ್ನು ಮಾಡಿದೆ. ಇದಲ್ಲದೆ, NGS ತನ್ನ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು ಎಪಿಜೆನೊಮಿಕ್ಸ್ ಕ್ಷೇತ್ರಕ್ಕೆ ವಿಸ್ತರಿಸಿದೆ, ಡಿಎನ್ಎ ಮೆತಿಲೇಷನ್ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಬಿಚ್ಚಿಡುತ್ತದೆ, ಹಿಸ್ಟೋನ್ ಮಾರ್ಪಾಡುಗಳು ಮತ್ತು ಕ್ರೊಮಾಟಿನ್ ಪ್ರವೇಶಿಸುವಿಕೆ, ಆ ಮೂಲಕ ಜೀನೋಮ್‌ನ ನಿಯಂತ್ರಕ ಭೂದೃಶ್ಯವನ್ನು ಸ್ಪಷ್ಟಪಡಿಸುತ್ತದೆ.
ಭವಿಷ್ಯದ ದೃಷ್ಟಿಕೋನಗಳು
NGS ನ ಭವಿಷ್ಯವು ವರ್ಧಿತ ಅನುಕ್ರಮ ನಿಖರತೆ, ಕಡಿಮೆ ಅನುಕ್ರಮ ವೆಚ್ಚಗಳು ಮತ್ತು ಕಾದಂಬರಿ ವಿಶ್ಲೇಷಣಾತ್ಮಕ ಪರಿಕರಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಸೇರಿದಂತೆ ಮತ್ತಷ್ಟು ಪ್ರಗತಿಗೆ ಭರವಸೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಏಕ-ಕೋಶದ ಅನುಕ್ರಮ, ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ಪ್ರತಿಲೇಖನ ಮತ್ತು ದೀರ್ಘ-ಓದಿದ ಅನುಕ್ರಮ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳಲ್ಲಿ ನಡೆಯುತ್ತಿರುವ ಬೆಳವಣಿಗೆಗಳೊಂದಿಗೆ, NGS ಆಣ್ವಿಕ ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ಜೀವರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ಭೂದೃಶ್ಯವನ್ನು ರೂಪಿಸುವುದನ್ನು ಮುಂದುವರಿಸಲು ಸಿದ್ಧವಾಗಿದೆ, ಅಭೂತಪೂರ್ವ ಆವಿಷ್ಕಾರಗಳು ಮತ್ತು ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗೆ ದಾರಿ ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.
ತೀರ್ಮಾನ
NGS ಆಣ್ವಿಕ ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ಜೀವರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ಕ್ರಾಂತಿಗೊಳಿಸಿದೆ, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಿಕ್ ಆಮ್ಲಗಳು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಸಂಬಂಧಿತ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಸಮಗ್ರ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಾಗಿ ಪ್ರಬಲ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. NGS ನಲ್ಲಿನ ಇತ್ತೀಚಿನ ಪ್ರಗತಿಗಳು ಜೀನೋಮಿಕ್ಸ್, ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಸ್ಕ್ರಿಪ್ಟೋಮಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಎಪಿಜೆನೋಮಿಕ್ಸ್‌ನ ಹಾರಿಜಾನ್‌ಗಳನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸಿದೆ ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ ಆಣ್ವಿಕ ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ಜೀವರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ತಂತ್ರಗಳ ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯೊಂದಿಗೆ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸಿದೆ, ಜೈವಿಕ ಸಂಶೋಧನೆ ಮತ್ತು ಅನ್ವೇಷಣೆಗೆ ಹೊಸ ಮಾರ್ಗಗಳನ್ನು ತೆರೆಯುತ್ತದೆ.