آموزش توالی یابی نسل جدید DNA و کاربردهای آن

آموزش روش‌های جدید توالی‌یابی نسل بعدی، به بررسی روش‌های جدید توالی‌یابی ماده ژنتیکی می‌پردازد که در حال حاضر جای خود را در علوم پایه پزشکی باز کرده است و کاربردهای بسیار زیادی دارد. با توجه به اهمیت و کاربرد بسیار زیادی که این روش‌ها در ژنتیک و بیوتکنولوژی دارند و همچنین دقت و سرعت عمل بالای این روش‌ها نسبت به روش‌های قبلی، آشنایی با نحوه عملکرد این روش‌ها، دستگاه‌ها و روش‌های آنالیز داده‌های آن بسیار ضروری است. NGS‎ (Next Generation Sequencing) می‌تواند برای تجزیه و تحلیل نمونه‌های DNA‎ و RNA‎ استفاده شود و ابزاری محبوب در ژنومیک (Genomics) عملکردی است. 

بعد از کشف DNA‎ به عنوان ماده ژنتیکی، بررسی‌های لازم برای یافتن علل بیماری‌های ژنتیکی انجام گردید. در خصوص ارزیابی‌های بیشتر جهش‌ها و تغییرات در ماده ژنتیکی، نیاز مبرم انسان برای یافتن روش‌های کارآمد جهت خواندن توالی‌های DNA‎ روز به روز اهمیت بیشتری پیدا کرد. این روش‌ها علاوه بر کارآمدی بالا، باید بسیار دقیق و سریع باشد.

بعد از روش‌های توالی‌یابی که توسط دانشمندانی از جمله: ماکسام – گیلبرت (Maxam–Gilbert) و همچنین سنگر ابداع شد، اخیرا روش‌ها و دستگاه‌هایی بسیار کارآمدتر، سریع‌تر و دقیق‌تر پا به عرصه علم ژنتیک و بیوتکنولوژی گذاشته‌اند که علم توالی‌یابی ژنوم یا Genome‎ Sequencing‎ را دچار تحول عظیمی نموده است. در این فرادرس، با نگاهی اجمالی به روش‌های جدید توالی‌یابی نسل بعدی DNA‎ یا Next‎ Generation‎ Sequencing‎ می‌پردازیم.

سرفصل‌ها

• درس یکم: مقدمه و روش‌های توالی‌یابی نسل اول DNA
  • مقدمه
  • تاریخچه توالی‌یابی
  • مراحل توالی‌یابی
  • توالی‌یابی سنگر
  • توالی‌یابی ماکسام و گیلبرت
  • مقایسه دو روش توالی‌یابی
• درس دوم: اصول بیوشیمیایی و تکنیکی نسل دوم توالی‌یابی DNA (FLX Illumina SOLiD)
  • تکنولوژی‌های نسل دوم
  • Pyrosequencing
  • 454 Life Science Technology (FLX)
  • Template Preparation
  • Emulsion PCR
  • Sequencing
  • Solexa (Illumina)
  • Template Preparation
  • ABI SOLiD
  • Library Preparation
  • Emulsion PCR Bead Enrichment
  • Bead Deposition
  • ABI SoliD Sequencing
  • Sequencing by Ligation
• درس سوم: اصول بیوشیمیایی و تکنیکی نسل سوم (Helicos PacBio Ion Torrent)
  • Helicos Bioscience
  • Step for Helicos Bioscience
  • Helicos Sequencing
  • Pacific Bioscience
  • Library Preparation
  • Principal of Pacific Bioscience
  • Chemistry of Pacific Bioscience
  • Steps of Pacific Bioscience
  • ZMW (Zero Mode Waveguide)
  • Ion Torrent Sequencing
• درس چهارم: تعریف Omics
  • Omics Technologies
  • Omics Classification
  • Genomics
  • Genomics Classification
  • Transcriptomics
  • Proteomics
  • Metabolomics
  • Melabolomics Classification
• درس پنجم: کاربردهای نسل دوم و سوم توالی‌یابی در مطالعات مختلف Omics
  • کاربردهای NGS
  • توالی‌یابی کل ژنوم (Whole Genome Sequencing)
  • روش‌های توالی‌یابی کل ژنوم
  • روش توالی‌یابی هدفدار (Targeted Gene Sequencing)
  • توالی‌یابی اگزوم (Exome Sequencing)
  • مزایای تعیین توالی Exome
  • Metagenomics
  • Transcriptomics (RNA) Seq
  • تفاوت اگزوم و ترنسکریپتوم (Transcriptome)
  • Small RNA and Non-coding RNA Seq
  • Targeted RNA Seq
  • Epigenetics
  • Methylation Sequencing
  • ChIP Sequencing
  • Ribosome Profiling (Foot Printing)