תוֹכֶן
למדענים יש את היכולת לרצף את מולקולת ה- DNA; במילים אחרות, הם יכולים לקבוע את סדר בסיסי הנוקלאוטידים בכל מולקולה נתונה. רצף מולקולת ה- DNA עשוי להיות הראשון מבין מספר הצעדים הנדרשים כדי להבין כיצד הנוקלאוטידים הספציפיים במולקולת DNA מקשרים זה עם זה וקודמים מאפיינים שונים באורגניזם. תהליך רצף הדנ"א מעורב למדי, אך רצפי DNA אוטומטיים מצמצמים את המעורבות האנושית הנדרשת, לפחות בחלק מהתהליך.
הכנת דוגמא
על מנת שרצף DNA אוטומטי יפעל, עליו לאתר את ארבעת בסיסי הנוקלאוטידים המרכיבים DNA: אדנין, גואנין, תימין וציטוזין. מדענים מעתיקים פיסת DNA פעמים רבות ומשתמשים באנזימי הגבלה כדי לחתוך את ה- DNA לחתיכות בגדלים שונים. לאחר מכן הם מוסיפים כמות קטנה של בסיס פלורסנט שכותרתו לכל חבורת DNA. הבסיס, שהוא אדנין, תימין, גואנין או ציטוזין, יתקשר לתוסף הבסיס שלו בקצה גדיל. למשל, אדנין יתקשר לחוטים המסתיימים בתמין, וגואנין יתקשר לחוטים המסתיימים בציטוזין.
בניית רצף DNA אוטומטית
רצף DNA אוטומטי בנוי ממש כמו רצף DNA הדורש עבודת כפיים רבה יותר. באופן ספציפי, רצף DNA אוטומטי הוא טנק באורך של מטר וחצי ובו 96 בארות ג'ל לתוכו ניתן לשפוך DNA. ברצף DNA אוטומטי, ממש כמו בכל רצף DNA, ה- DNA מוזרק לבארות הג'ל בחלקו העליון של המיכל, ומטען שלילי מוחל על קצה המכל. המטען השלילי מספק תנופה חזקה עבור גדילי ה- DNA לנסוע מרחקים שונים, עד סוף המיכל.
הזרקה אוטומטית
רצף DNA אוטומטי מזריק קבוצות של DNA באופן אוטומטי אל החלק העליון של הג'ל. ככזה, זה חוסך לחוקרים כמות עצומה של זמן ומאמץ. לאחר הזרמת האצבעות, הרצפן מפעיל אוטומטית מטען שלילי על קצה אחד של הטנק, וגורם לחוטים להעביר מרחקים שונים בג'ל. המרחקים השונים משקפים את הגדלים השונים של גדילי ה- DNA העוברים בג'ל.
גלאי
מכונות רבות של רצפי DNA אוטומטיים מוקמות לאיתור הצבע הניאון על גדילי ה- DNA העוברים בג'ל. בכך הם יכולים לזהות את נוקליאוטידים שנמצאים בקצות הגדילים ולהקליט אותם במחשב. עם זאת, רצפי רצף, במקרה הטוב, מציגים גרסה מעורבבת של נוקליאוטידים ב- DNA. לאחר השימוש במכונת רצף DNA אוטומטית, עליכם לעבור תהליך המכונה "גימור", בו שילוב של מחשבים וחוקרים ממיין את התוצאות מגדול ה- DNA המגלה כדי להרכיב את הנתונים לתיאור מקיף של גדיל ה- DNA. באופן לא מפתיע, תהליך זה יכול להימשך הרבה יותר זמן מאשר תהליך הרצף בפועל.