Lompat ke isi

Pengurutan nanopori

Ensiklopedia Pengetahuan Universitas Islam Sultan Agung
Nanopore Sequencing (27820412495)

Pengurutan nanopori (nanopore sequencing) adalah pendekatan generasi ketiga[1] yang digunakan dalam proses sekuensing biopolimer - khususnya polinukleotida dalam bentuk DNA atau RNA.

Manfaat

Dengan melakukan pengurutan nanopore, molekul DNA atau RNA tunggal dapat dibuat urutannya tanpa memerlukan amplifikasi PCR atau pelabelan kimia pada sampel, yang sebelumnya merupakan tahapan penting yang perlu dilakukan sebelum sekuensing. Pengurutan nanopore memiliki potensi sebagai metode genotiping yang relatif murah, memiliki mobilitas yang tinggi dalam proses pengujian, serta memiliki waktu pemrosesan yang cepat.

Prinsip

Pengurutan nanopore memanfaatkan pori-pori berukuran nanometer untuk mendeteksi perubahan arus ionik saat molekul DNA atau RNA melintas.[2] Peran dari nanopori ini memungkinkan pengurutan polinukleotida dalam komputasi waktu nyata dengan proses preparasi sampel yang sederhana.[3]

Proses pengurutan nanopore terdiri dari beberapa tahap utama. Dimulai dari pembentukan nanopori dari protein alami yang direkayasa atau dari material sintetis dengan ukuran yang disesuaikan untuk mengakomodasi molekul DNA/RNA.[4] Saat asam nukleat memasuki nanopori, interaksi antara molekul dengan dinding pori menyebabkan perubahan arus ionik yang kemudian direkam sebagai sinyal listrik.[5] Sinyal listrik tersebut dianalisis menggunakan algoritma pengolahan data untuk menginterpretasikan urutan nukleotida secara langsung tanpa perlu amplifikasi atau pewarnaan tambahan.[6]

Perkembangan teknologi

Pada mulanya, penelitian pengurutan nanopore terfokus pada penggunaan nanopori alami untuk memahami interaksi molekuler dasar. [7] Eksperimen tentang pengurutan nanopori bermula pada awal tahun 1990-an, dipelopori oleh George Church dan Daniel Branton dari Universitas Harvard, serta David Deamer dari Universitas California, Santa Cruz. Seiring dengan perkembangan, dilakukan rekayasa protein dan pembuatan nanopori sintetis guna meningkatkan kestabilan dan resolusi pengukuran.[8]

Beberapa perusahaan telah mengusulkan strategi pengurutan berbasis nanopori, yaitu dengan cara mengekstraksi monomer dari untai DNA dan mengalirkannya satu per satu melalui nanopori (misalnya, pengurutan NanoTag dari Genia dan pengurutan Bayley dari Oxford Nanopore) atau dengan mengalirkan untai DNA utuh melalui nanopori secara basa per basa (Oxford Nanopore MinION). Oxford Nanopore Technologies (ONT) memperoleh lisensi paten inti untuk teknologi pengurutan nanopori pada tahun 2007 dan memulai pengembangan pengurutan untai pada tahun 2010.[9]

Penerapan

Kolaborasi multidisipliner antara biologi molekuler, teknik elektro, dan ilmu material telah mendorong peningkatan performa sistem nanopore, yang kemudian diterapkan pada studi genomika dan diagnostik klinis.[10]

Publikasi mengenai metode pengurutan nanopore menjabarkan kegunaannya dalam identifikasi patogen virus secara cepat,[11] pengawasan ebola,[12] pengawasan lingkungan,[13] pengawasan ketahanan pangan, pengurutan genom manusia,[14] pengurutan genom tumbuhan,[15] pengawasan kekebalan terhadap antibiotik,[16] haplotiping[17] dan kegunaan-kegunaan lainnya.

Jurnal

Referensi

  1. ↑ Thomas P. Niedringhaus. Landscape of Next-Generation Sequencing Technologies. Analytical Chemistry. 2011-06-15. Vol. 83 (12). hlm. 4327–4341. doi:10.1021/ac2010857.
  2. ↑ David Deamer. Three decades of nanopore sequencing. Nature Biotechnology. 2016-05. Vol. 34 (5). hlm. 518–524. doi:10.1038/nbt.3423.
  3. ↑ Miten Jain. The Oxford Nanopore MinION: delivery of nanopore sequencing to the genomics community. Genome Biology. 2016-11-25. Vol. 17 (1). hlm. 239. doi:10.1186/s13059-016-1103-0.
  4. ↑ Miten Jain. The Oxford Nanopore MinION: delivery of nanopore sequencing to the genomics community. Genome Biology. 2016-11-25. Vol. 17 (1). hlm. 239. doi:10.1186/s13059-016-1103-0.
  5. ↑ David Deamer. Three decades of nanopore sequencing. Nature Biotechnology. 2016-05. Vol. 34 (5). hlm. 518–524. doi:10.1038/nbt.3423.
  6. ↑ Miten Jain. The Oxford Nanopore MinION: delivery of nanopore sequencing to the genomics community. Genome Biology. 2016-11-25. Vol. 17 (1). hlm. 239. doi:10.1186/s13059-016-1103-0.
  7. ↑ David Deamer. Three decades of nanopore sequencing. Nature Biotechnology. 2016-05. Vol. 34 (5). hlm. 518–524. doi:10.1038/nbt.3423.
  8. ↑ Miten Jain. The Oxford Nanopore MinION: delivery of nanopore sequencing to the genomics community. Genome Biology. 2016-11-25. Vol. 17 (1). hlm. 239. doi:10.1186/s13059-016-1103-0.
  9. ↑ Miten Jain. The Oxford Nanopore MinION: delivery of nanopore sequencing to the genomics community. Genome Biology. 2016-11-25. Vol. 17 (1). hlm. 239. doi:10.1186/s13059-016-1103-0.
  10. ↑ David Deamer. Three decades of nanopore sequencing. Nature Biotechnology. 2016-05. Vol. 34 (5). hlm. 518–524. doi:10.1038/nbt.3423.
  11. ↑ Alexander L. Greninger. Rapid metagenomic identification of viral pathogens in clinical samples by real-time nanopore sequencing analysis. Genome Medicine. 2015. Vol. 7 (1). doi:10.1186/s13073-015-0220-9.
  12. ↑ Nick Loman. How a small backpack for fast genomic sequencing is helping combat Ebola. The Conversation. 15 May 2015.
  13. ↑ TGAC's take on the first portable DNA sequencing 'laboratory'. EurekAlert!. 19 March 2015.
  14. ↑ nanopore-wgs-consortium/NA12878. GitHub.
  15. ↑ Solanum pennellii (new cultivar) - PlabiPD. www.plabipd.de.
  16. ↑ Minh Duc Cao. Streaming algorithms for identification of pathogens and antibiotic resistance potential from real-time MinIONTM sequencing. GigaScience. 2016. Vol. 5 (1). doi:10.1186/s13742-016-0137-2.
  17. ↑ Ron Ammar. Long read nanopore sequencing for detection of HLA and CYP2D6 variants and haplotypes. F1000Research. 2015. doi:10.12688/f1000research.6037.2.

Sumber dan atribusi

Konten artikel ini diadaptasi dari Wikipedia bahasa Indonesia, revisi 29601937 (2026-08-19T22:33:59Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Gambar pada artikel ini bersumber dari Wikimedia Commons dan mengikuti ketentuan lisensi masing-masing berkas. Mohon gunakan konten dan media secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.


Diperoleh dari "https://wiki.unissula.ac.id/index.php?title=Pengurutan_nanopori&oldid=17307"