Genomica
411
j
FIGURA
15.1
Progressi nell’efficienza del sequenziamento del DNA, alcuni degli sviluppi
tecnologici che hanno aumentato la produttività dei sequenziatori e alcune date importanti
nella storia del sequenziamento. Inizialmente, tutti i passi necessari al sequenziamento del
DNA venivano condotti manualmente, rendendolo un processo molto laborioso. Successi-
vamente, macchine completamente automatizzate hanno sostituito i tecnici, aumentando di
molto l’efficienza.
Importanti sviluppi
nel sequenziamento del DNA
1868
Efficienza
cb/persona/anno
1
15
150
1.500
15.000
25.000
100.000
1.000.000
150.000.000
25.000.000.000
Miescher: Scoperta del DNA
Avery: Dimostrazione che il DNA è il “materiale genetico”
Watson e Crick: Scoperta della struttura a doppia elica del DNA
1944
1953
1990
1965
1970
1977
1980
1979
1986
1996
1995
1998
2000
2010
2004
2001
1998
2002
Holley: Sequenziamento del tRNA
Ala
di lievito
• Metodi di digestione specifica dell’RNA e di cromatografia
furono usati per sequenziare l’RNA; richiese grandi quantità di campione.
• Furono utilizzati il concetto dell'innesco della sintesi e l’elettroforesi 2-D;
i campioni venivano marcati ed era in tal modo necessario meno materiale.
Wu: Sequenziamento dell’estremità coesiva del DNA di
h
• Furono sviluppati i concetti di terminazione della catena e di degradazione chimica.
• L’elettroforesi su gel di poliacrilammide fu usata per separare frammenti di DNA.
.
Sanger: Sviluppo della procedura di sequenziamento mediante la terminazione con didesossi
Gilbert: Sviluppo del protocollo di sequenziamento mediante degradazione chimica
• Fu applicato un sistema di clonaggio.
Messing: Sviluppo dei vettori di clonaggio M13
Goad: Proposta del prototipo di GenBank
• Le reazioni di sequenziamento furono ottimizzate.
• Furono applicate strategie di sequenziamento combinate e
si iniziò a maneggiare i dati con l’ausilio del computer.
Hood: Sviluppo di un sistema di sequenziamento parzialmente automatizzato
Venter: Primo genoma batterico sequenziato
• Furono applicati al processo strumenti di sequenziamento automatico in fluorescenza
e operazioni robotizzate.
• Fu introdotto il concetto di sequenziamento mediante PCR.
.
PerkinElmer, Inc.: Sviluppo del sequenziatore a 96 capillari
• Divenne disponibile per i laboratori di ricerca il sistema completamente automatico
di sequenziamento con elettroforesi in 96 capillari.
• Collaborazioni tra gruppi di scienziati.
Consorzio internazionale di scienziati: Primo genoma eucariotico – lievito –
sequenziato
Sequenza completa del genoma di
Caenorhabditis elegans
Sequenza completa della porzione eucromatica del genoma di
Drosophila melanogaster
Sequenza completa del genoma di
Arabidopsis thaliana
Consorzio Internazionale Human Genome Sequencing e Celera Genomics:
Pubblicazione delle prime bozze della sequenza del genoma umano
Scienziati della International Rice Genome Sequencing Project e della Syngenta:
Prime bozze delle sequenze genomiche di due sottospecie di riso;
Consorzio Mouse Genome Sequencing:
Prima bozza della sequenza del genoma di topo
Consorzio Internazionale Human Gene Sequencing: Sequenza
del genoma umano quasi completa (99% della eucromatina)
La sequenza di oltre il 60% del genoma di Neandertal viene pubblicata
Watson: Inizio del Progetto Genoma Umano
Efficienza
cb/macchina/anno
Efficienza
cb/macchina/giorno
Si affermano i sequenziatori di nuova generazione quali il 454, l’Illumina, il SOLiD
