Od Sangera do sekwencjonowania genomów – przegląd technologii sekwencjonowania DNA

Abstract

There is no technique that would make a greater contribution to the development of genetics, molecular biology and medicine than DNA sequencing. For many years, the method based on enzymatic DNA synthesis developed by Frederic Sanger was the gold standard in this area. At the end of the 20th century, there was a dynamic development of next-generation sequencing (NGS) technologies, which ended the era of single gene analysis and initiated the era of genome sequencing. Despite fierce competition, one NGS technology has practically completely dominated the global market. In the article, we present our own review of DNA sequencing methods, starting from the Sanger method to high-throughput second- and third-generation sequencing technologies, with particular emphasis on those that have achieved commercial success. We present their short history, principles of operation, technical possibilities, applications and limitations. In the summary, we reveal how much human genome sequencing costs at the current stage of the genomic revolution and outline the prospects for further development of genomics.Nie ma techniki, która wniosłaby większy wkład w rozwój genetyki, biologii molekularnej i medycyny niż sekwencjonowanie DNA. Przez wiele lat złoty standard w tym zakresie stanowiła metoda oparta na enzymatycznej syntezie DNA opracowana przez Frederica Sangera. Pod koniec XX. wieku nastąpił dynamiczny rozwój technologii sekwencjonowania nowej generacji (NGS), które zakończyły erę analizy pojedynczych genów i zapoczątkowały erę sekwencjonowania genomów. Pomimo ostrej konkurencji, jedna z technologii NGS praktycznie całkowicie zdominowała światowy rynek. W artykule przedstawiamy autorski przegląd metod sekwencjonowania DNA, począwszy od metody Sangera po wysokoprzepustowe technologie sekwencjonowania drugiej i trzeciej generacji, ze szczególnym uwzględnieniem tych, które odniosły komercyjny sukces. Prezentujemy ich krótką historię, zasady działania, możliwości techniczne, zastosowania i ograniczenia. W podsumowaniu zdradzamy ile kosztuje sekwencjonowanie genomu człowieka na obecnym etapie genomicznej rewolucji i nakreślamy perspektywy dalszego rozwoju genomiki.