DNA: n sekvensointi on määrittää järjestyksessä sekvenssin nukleotidien fragmenttiin DNA annetaan.
DNA-sekvenssi sisältää tiedot, jotka elävät olennot tarvitsevat selviytyäkseen ja lisääntyä. Tämän sekvenssin määrittäminen on siten hyödyllistä sekä tutkimuksissa, joiden tarkoituksena on tietää, miten organismit elävät, että sovellettaville kohteille. Vuonna lääketieteen , sitä voidaan käyttää tunnistamaan, diagnosoida ja mahdollisesti löytää hoitoja geneettisiin sairauksiin ja virologian . In biologia , tutkimuksessa DNA-sekvenssit on tullut tärkeä väline luokittelu lajin .
DNA: n sekvensointi keksittiin jälkipuoliskolla 1970-luvulla. Parantamiseksi kehitettiin kaksi itsenäisesti yksi Walter Gilbertin joukkue on Yhdysvalloissa , ja toinen, joka on Frederick Sanger (vuonna 1977), että Iso-Britannia . Nämä kaksi menetelmää perustuvat täysin vastakkaisiin periaatteisiin: Sangerin lähestymistapa on menetelmä selektiivisellä entsymaattisella synteesillä , kun taas Maxamin ja Gilbertin menetelmä on menetelmä selektiivisellä kemiallisella hajoamisella . Gilbert ja Sanger saivat tästä keksinnöstä kemian Nobel-palkinnon vuonna 1980.
Aluksi Sangerin menetelmä vaati yksisäikeisen DNA: n saatavuutta, joka toimi templaattina komplementaarisen juosteen entsymaattiselle synteesille. Tästä syystä ensimmäinen biologinen organismi, jonka genomi sekvensoitiin vuonna 1977, on bakteriofagivirus φX174 . Tällä viruksella on ominaisuus, että sen genomi koostuu yksisäikeisestä DNA: sta, joka on kapseloitu viruspartikkeliin.
Viimeisten 25 vuoden aikana Sanger-menetelmää on kehitetty laajalti useiden tärkeiden teknisten edistysaskeleiden ansiosta:
Maxamin ja Gilbertin menetelmä vaatii myrkyllisiä kemiallisia reagensseja ja on edelleen rajoitettu analysoitavien DNA-fragmenttien koon suhteen (<250 nukleotidiä). Sen käytöstä on tullut luottamuksellista, eikä sitä ole helppo robotisoida.
Tätä menetelmää käytetään tavallisesti pienten pisteiden sekvensoinnin suorittamiseen. Koko genomin sekvensoimiseksi käytetään sen sijaan seuraavan sukupolven sekvensointia. Tämän menetelmän periaate on DNA: n polymeroinnin aloittaminen käyttämällä pientä oligonukleotidia (aluketta), joka on komplementaarinen osalle sekvensoitavaa DNA-fragmenttia. Alukkeen pidentäminen suoritetaan Klenow-fragmentilla ( DNA-polymeraasi I, jolla ei ole 5'-> 3'-eksonukleaasiaktiivisuutta) ja ylläpidetään lämpöstabiililla DNA-polymeraaseilla , joita käytetään PCR: ssä . Neljä deoksiribonukleotidia (dATP, dCTP, dGTP, dTTP) lisätään samoin kuin pieni pitoisuus yhtä neljästä dideoksiribonukleotidista (ddATP, ddCTP, ddGTP tai ddTTP).
Nämä dideoksiribonukleotidit toimivat ketjun terminaattoreina "myrkkyinä": kun ne on sisällytetty uuteen syntetisoituun säikeeseen, ne estävät lisävenymän, koska niillä ei ole 3'-OH-päätä (vain vety hydroksyylin sijasta). Tämä päättyminen tapahtuu spesifisesti reaktioon sisällytettyä dideoksiribonukleotidia vastaavien nukleotidien tasolla. Saman DNA-fragmentin sekvensoimiseksi tämä reaktio toistetaan neljä kertaa rinnakkain neljän eri dideoksiribonukleotidin kanssa.
Esimerkiksi reaktiossa, johon on lisätty ddGTP, synteesi pysähtyy G: n tasolla. Sekä dGTP: tä että vähän ddGTP: tä sisältävässä reaktioseoksessa päättyminen tapahtuu tilastollisesti riippuen siitä, käyttääkö DNA-polymeraasi kumpaakin näistä nukleotideista. Tämä johtaa kasvavan kokoisten DNA-fragmenttien seokseen, jotka kaikki päättyvät yhteen sekvenssin G: stä. Nämä fragmentit erotetaan sitten elektroforeesilla polyakryyliamidigeelillä , mikä tekee siten mahdolliseksi tunnistaa G: n sijainti sekvenssissä.
Näin syntetisoidut fragmentit havaitaan liittämällä merkkiaine syntetisoituun DNA: han. Aluksi tämä merkkiaine oli radioaktiivinen; tänään käytetään fluoresoivia merkkiaineita, jotka on kiinnitetty joko oligonukleotidiin tai dideoksiribonukleotidiin.
Tämä menetelmä perustuu DNA: n kemialliseen hajoamiseen ja käyttää neljän emäksen A, T, G ja C eri reaktiivisuutta selektiivisten katkaisujen aikaansaamiseksi. Rekonstruoimalla leikkausten järjestys, voimme palata vastaavan DNA: n nukleotidisekvenssiin . Tämä kemiallinen sekvensointi voidaan jakaa kuuteen peräkkäiseen vaiheeseen:
Tieto genomin rakenteesta kokonaisuudessaan voi käydä läpi sen sekvensoinnin. Genomien koon ollessa useita miljoonia emäksiä (tai megabaaseja) on kuitenkin välttämätöntä yhdistää molekyylibiologiset lähestymistavat tietojenkäsittelytieteen kanssa, jotta voidaan käsitellä niin suuri määrä tietoa.
Koko genomin sekvensoinnissa käytetään kahta pääperiaatetta. Molemmissa tapauksissa genominen DNA fragmentoidaan ensin entsymaattisilla ( restriktioentsyymit ) tai fysikaalisilla ( ultraääni ) menetelmillä :
Suurin ero näiden kahden periaatteen välillä on se, että hierarkkinen sekvensointi yrittää kohdistaa joukon suuria klooneja (~ 100 kb), kun taas kokonaismenetelmässä koko genomi pelkistetään pieniksi fragmenteiksi, jotka sekvensoidaan ja sitten kohdistetaan.
Uuttamisen jälkeen genominen DNA leikataan sonikoimalla 50 - 200 kb: n fragmentteihin ja kloonataan sitten sopivaan vektoriin , kuten bakteerien keinotekoisiin kromosomeihin tai BAC: ään. Kloonien lukumäärän tulisi mahdollistaa peitto 5-10 kertaa tutkitun genomin kokonaispituus. Kloonien päällekkäisyys ja järjestys suoritetaan joko hybridisoimalla spesifiset koettimet tai analysoimalla restriktioprofiileja , tai useammin järjestämällä järjestys BAC: ien päiden sekvensoinnin ja hybridisaation jälkeen. Kloonien tilaamisen jälkeen ne fragmentoidaan ja sekvensoidaan yksitellen, sitten kootaan bioinformatiikan suuntauksella.
Tämän menetelmän etuna on fragmenttien helpompi kokoonpano BAC: iden päällekkäisyyden ansiosta, mahdollisuus verrata fragmentteja käytettävissä oleviin tietokantoihin ja mahdollisuus jakaa sekvensointityö useiden laboratorioiden välillä, joista jokaisella on vastuu kromosomaalinen alue.
Suurin haittapuoli on vaikeus kloonata fragmentteja, jotka sisältävät toistuvia sekvenssejä, jotka ovat hyvin yleisiä tietyissä genomeissa, kuten nisäkkäiden, mikä vaikeuttaa lopullista bioinformatiikan analyysiä.
Se on genomisen DNA- sekvensointimenetelmä, joka alun perin kehitettiin Frederick Sangerin laboratoriossa Cambridgessa 1970-luvun lopulla virusten ensimmäisten genomien sekvensoimiseksi.
Craig Venter suositteli tätä menetelmää suurten genomien sekvensoimiseksi, erityisesti Celera Genomics -yhtiössä . Ensimmäinen sovellus oli bakteerigenomien, sitten Drosophila- genomin ja lopuksi ihmisen ja hiiren genomin sekvensointi . Täydellisen genomisekvensoinnin suorittamiseksi tällä tekniikalla tehdään kaksi tai kolme kirjastoa, jotka koostuvat satunnaisista genomisen DNA: n fragmenteista . Kirjastojen välillä fragmentit eroavat sekä kooltaan että lokalisoinniltaan genomissa . Näistä kirjastoista monet kloonit sekvensoidaan ja kootaan sitten yhteen. Kokonaissekvenssi saadaan käsittelemällä kaikki kirjastot bioinformatiikkatyökalujen avulla, kohdistamalla fragmentit päällekkäisten sekvenssien avulla.
Etuja hierarkkisen sekvensoinnin sekvensointiin verrattuna ovat tekniikan nopeus ja edullisemmat kustannukset. Haittana on, että atk-prosessointi ei mahdollista kohdistaa fragmentteja, jotka käsittävät suuria toistuvia sekvenssejä, joita esiintyy usein nisäkkäiden genomeissa .
Tätä menetelmää kutsutaan yleisesti haulikoksi (sahattu haulikko) tai koko genomihaulikkoksi (WGS). Tämä metafora kuvaa genomisen DNA: n alkuperäisen fragmentaation satunnaista luonnetta: koko genomi suihkutetaan, vähän kuin tämäntyyppisten ampuma-aseiden pelletit dispergoituvat.
Sekvensointi hybridisaatiolla perustuu sellaisten DNA-sirujen käyttöön, jotka sisältävät useita satoja (ensimmäisen sukupolven siruja varten) useita tuhansia oligonukleotideja. Analysoitava DNA leikataan useiksi fragmenteiksi, joita inkuboidaan sitten sirulla, missä ne hybridisoituvat oligonukleotidien kanssa, joille ne ovat komplementaarisia. Sirun lukeminen (hybridisoitujen oligonukleotidien havaitseminen) antaa mahdollisuuden saada DNA-sekvenssin spektri , toisin sanoen sen koostumus n nukleotidin alaryhmissä, missä n on käytetyn sirun koettimien koko. Taajuuksien tietokonekäsittely mahdollistaa sitten koko sekvenssin uudelleenmuodostamisen.
Sangerin tekniikan mukauttaminen, jossa käytetään fluoresenssia radioaktiivisuuden sijasta . Sisällytetyt dideoksinukleotidit on erityisesti merkitty fluoresoivilla molekyyleillä tai " fluorokromisilla " fluoroforeilla (ddATP-JOE, ddCTP-5-FAM, ddGTP-TAMRA ja ddTTP-ROX).
Sekvenssireaktio suoritetaan PCR : llä . Taq polymeraasi suorittaa venymä on sisällyttämistä dideoksinukleotidin leimattu fluoresenssilla. Syntetisoidut fragmentit erotetaan sitten elektroforeesilla .
Automaattinen laite ottaa sekvenssireaktion ja ruiskuttaa sen kapillaariin, joka sisältää polyakryyliamidipolymeeria . Migraation aikana laseroptinen järjestelmä havaitsee laserikkunan edestä kulkevan fluoresenssin, jonka ddNTP lähettää, joka lopettaa fragmentin viritettynä (vihreä valo JOE “ddATP”: lle, sininen 5-FAM “ddCTP”: lle, keltainen TAMRA "ddGTP" ja punainen ROX: lle "ddTTP".
Erottamalla nämä molekyylit elektroforeesilla niiden koon mukaan voidaan lukea peräkkäiset kirjaimet, jotka esiintyvät käyrinä elektroferogrammilla (tai fluorogrammilla ), jonka fluoresenssi vastaa tämän päättyvän ddNTP: n perustaa. Analyysiohjelmiston avulla voidaan tehdä vastaavuus fluoresenssikäyrien ja sisällytetyn nukleotidin välillä.
Tiedot tallennetaan elektronisesti ja tulkittu järjestys tallennetaan tietokoneen tietokantaan . Tämän tyyppisen sekvensoinnin sanotaan olevan suuri läpäisykyky, koska useita sekvenssejä voidaan suorittaa samanaikaisesti. Sekvenssermallien mukaan 1, 6, 12 tai jopa 36 kapillaaria voi toimia rinnakkain tietäen, että automaatti voi peräkkäin injektoida 96 levyn sisältämien sekvenssien reaktioita kuhunkin kapillaariin. Toiston pituus on noin 1 kt per jakso. Sarjan ajon aika on noin 10 minuuttia. Yhden yön aikana, 12 kapillaarilla, sekvensseri voi automaattisesti saada 1 Mb: n lukeman.
Seuraavan sukupolven sekvensointimenetelmien vertailuMenetelmä | Lukemisen pituus | tarkkuus | Lukeminen kokemuksen perusteella | kokea aikaa | hinta per miljoona perusta (Yhdysvaltain dollareina) | Edut | Haitat |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Reaaliaikainen yksimolekyylisekvensointi (Pacific Biosciences) | Keskimäärin 10 000 - 15 000 bp (14 000 bp N50); enimmäislukupituus> 40000 emästä | 87% | 50000 solua kohden tai 500–1000 megatavua | 30 minuutista 4 tuntiin | 0,13–0,60 dollaria | pitkät lukemat. Nopeasti. Tunnistaa 4mC, 5mC, 6mA | kohtalainen virtaus, laitteet voivat olla erittäin kalliita |
Ionipuolijohde ( Ion Torrentin sekvensointi ) | jopa 400 bp | 98% | jopa 80 miljoonaa | 2 tuntia | 1 dollaria | halvin, nopea laite | homopolymeerivirheet |
Pyrosekvensointi ( 454 ) | 700 bp | 99,9% | 1 miljoona | 24 tuntia | 10 dollaria | pitkä, nopea lukee | koe on kallista, homopolymeerivirheet |
Sekvensointi synteesillä (Illumina) | 50-300 bp | 99,9% | jopa 6 miljardia | 1-11 päivää | 0,05 - 0,15 dollaria | Suuri sekvenssin läpijuoksupotentiaali sekvensserin mallista ja halutusta sovelluksesta riippuen | Laitteet voivat olla erittäin kalliita. Vaatii suuria DNA-pitoisuuksia. |
Ligaatioiden sekvensointi (SOLiD-sekvensointi) | 50 + 35 tai 50 + 50 emäsparia | 99,9% | N / A | 20 minuutista 3 tuntiin | 2400 dollaria | pitkät lukemat. Hyödyllinen moniin sovelluksiin. | Kalliimpaa ja hankalampaa suurille sekvensointiprojekteille. Tämä menetelmä vaatii myös aikaa plasmidikloonaus- tai PCR-vaiheelle. |
Sukunimi | Koneiden lukumäärä (maailmanlaajuisesti) |
---|---|
Illumina HiSeq 2000 | 5490 |
Illumina Genome Analyzer 2x | 411 |
Rock 454 | 382 |
ABI SOLID | 326 |
Ion Torrent | 301 |
Illumina MiSeq | 299 |
Ion Proton | 104 |
Tyynenmeren biotieteet | 50 |
Oxford Nanopore MinION | 14 |
Illumina NextSeq | 3 |
Nanohuokosekvensointi on menetelmä, jota on kehitetty vuodesta 1995 lähtien DNA-sekvensointiin.
Nanohuokos on yksinkertaisesti pieni reikä, jonka sisähalkaisija on luokkaa 1 nanometri. Jotkut huokoiset kalvon läpi kulkevat soluproteiinit toimivat kuin nanojohdot, myös nanohuokosia on valmistettu syövyttämällä hiukan suurempi reikä (useita kymmeniä nanometrejä) piikappaleeseen.
Nanohuokosekvenoinnin teoria on seuraava: Kun nanohuokos upotetaan johtavaan nesteeseen ja sen yli kohdistetaan potentiaali (jännite), voidaan havaita sähkövirta, joka johtuu ionien johtumisesta nanohuokosiin. Virran määrä on hyvin herkkä nanohuokosen koolle ja muodolle. Jos yksittäiset nukleotidit (emäkset), DNA-säikeet tai muut molekyylit kulkevat nanohuokoksen läpi tai sen lähelle, tämä voi luoda tyypillisen muutoksen nanohuokosen läpi kulkevan virran suuruudessa.
Aikaisin jälkipuoliskolla XX : nnen vuosisadan suhde lääketieteessä hallitsi vielä halu ymmärtää ja hoitaa sairauksia ja erilaisia uhkia organisaatiota. Ymmärrys sen toiminnasta on kuitenkin syventynyt huomattavasti viime vuosikymmeninä, erityisesti eri tekniikoiden parantamisen ja ulkonäön ansiosta. Itse terveyskäsite, joka tarkoittaa pikemminkin patologian puuttumista, määriteltiin luonnostaan uudelleen siten, että se tarkoittaisi pikemminkin yksilön yleisen hyvinvoinnin tunnetta, sekä fyysistä että moraalista. Niinpä uudet kaupalliset strategiat ovat demokratisoituneet tarjoamaan jokaiselle yksilölle mahdollisuuden huolehtia omasta fyysisestä koskemattomuudestaan. (lääkkeet ilman lääkemääräystä, terveellistä ruokaa jne.).
DNA-sekvensointi on tekniikka tämän terveyden käsitteen ja yleisen suhteen "elävien olentojen kanssa" uudelleen määrittelemisen ytimessä, koska se ehdottaa optimaalista ja yksilöllistä hoitoa jokaiselle henkilölle. Geenitietomarkkinat ovat kehittyneet hyvin nopeasti, ja monet investoinnit niiden perustamisen jälkeen ovat antaneet hintojen voimakkaan laskun.
Ensimmäinen täydellinen sekvensointi Ihmisen genomin valmistui 2003 ja kesti noin kymmenen vuoden työ, jossa investointien kokonaismäärä $ 2,7 miljardia euroa. Tuolloin Sanger-menetelmää käytettiin edelleen voimakkaasti DNA: n muodostavan noin 3 miljardin nukleotidiparin tulkitsemiseksi. Sitten ilmestyi monia projekteja (erityisesti 1000 Génomes , ENCODE ...) ja kehitettiin uusia koneita (jotka on mainittu edellä), joiden tarkoituksena on tuottaa ihmisen genomin täydellinen sekvenssi alle 1000 dollarilla. Parantamalla sekvensointimenetelmiä korkealaatuisen ihmisen genomin osittaisen sekvensoinnin hinnaksi arvioitiin 14 miljoonaa dollaria vuonna 2006, mikä on suhteellisen halvempi kuin vuonna 2003 valmistunut projekti. Vuoden 2015 lopussa hinta tuottaa yksi putki oli noin 1500 dollaria.
Näiden uusien, paljon tehokkaampien menetelmien, ryhmiteltyinä NGS- lyhenteen alle, ilmestyessä nopeammin ja halvemmalla, DNA-sekvensointimarkkinat ovat räjähtäneet ja monia sovelluksia eri aloilla on saatavilla tänään. Jotkut yritykset, kuten Illumina, tarjoavat nyt DNA-sekvensointipalvelun, joka on taloudellisesti yksilöiden saatavilla.
DNA- sekvensointia voidaan käyttää minkä tahansa organismin yksittäisten geenien, suurten geneettisten alueiden, täydellisten kromosomien tai kokonaisten genomien sekvenssin määrittämiseen. DNA-sekvensoinnista on tullut keskeinen tekniikka monilla biologian ja muiden tieteiden aloilla, kuten lääketiede, oikeuslääketiede tai antropologia .
Molekyylibiologiassa genomin sekvensointi mahdollistaa koodattujen proteiinien tutkimuksen, tutkijat tunnistavat geenimuutokset ja yhdistävät ne tiettyihin sairauksiin potentiaalisten lääkkeiden kohdistamiseksi.
Sekvensointi on mahdollistanut eräiden sellaisten syöpien geneettisen alkuperän ymmärtämisen, jotka syntyvät mutaatioiden kertymisen vuoksi kriittisissä geeneissä, jotka muuttavat solujen lisääntymisen, erilaistumisen ja kuoleman normaalia ohjelmaa. RAS-RAF-MEK-ERK-MAP- kinaasi sisältää soluvasteita kasvusignaaleihin ja noin 15%: lla ihmisen syöpään RAS-geeni mutatoituu aiheuttaen onkogeenisen muodon.
Koska DNA on informatiivinen makromolekyyli sukupolvelta toiselle siirtymisen kannalta, DNA-sekvensointia käytetään evoluutiobiologiassa tutkimaan, kuinka erilaiset organismit liittyvät toisiinsa ja miten ne kehittyivät paleogenetian ja antropologin välisten yhteistyötutkimusten perusteella. Nekropoleihin haudattujen ihmiskudosten, pääasiassa luun ja hampaiden, DNA: n analyysi antaa mahdollisuuden määritellä haploryhmät ja arvioida niiden biogeografinen alkuperä sekä muuttoreitit, joita ne voisivat kuljettaa satoja tai tuhansia vuosia sitten. niiden geneettisten ominaisuuksien ja nykyisten populaatioiden ominaisuuksien kanssa tai joidenkin heidän fyysisten ominaisuuksiensa selvittämiseksi. Genomien sekvensoinnin hinnan laskun takia yritykset tarjoavat yleisölle maksullisena palveluna jäljittää henkilön alkuperän yksinkertaisesta kotipaketista.
Lääketieteelliset geneettikot voivat sekvensoida potilaiden geenejä selvittääkseen, onko geneettisten sairauksien riski. Se on henkilön geneettisten ominaisuuksien tutkimus. Diagnoosi on tyypillisesti pre- tai postnataalinen. Esimerkiksi synnytystä edeltävä diagnoosi voi havaita perinnöllisen taudin , joka johtuu vakavasta vammaisuudesta tai käyttäytymis- ja psykologisista häiriöistä, ja antaa vanhemmille, joiden lapsella on diagnoosi, jatkaa raskautta vai ei. Tiedot geneettisistä vaihteluista ( yhden nukleotidin polymorfismit ) ohjaavat myös terapeuttista hoitoa ja mahdollistavat geneettisen neuvonnan perheenjäsenille.
Geneettisten ominaisuuksien tutkimus tehdään yhä enemmän suuritehoisella DNA-sekvensoinnilla (NGS). Yleensä tällä hetkellä sekvensoidaan pikemminkin vain geenien koodaavat osat , joissa kuvataan 2/3 mutaatioista. NGS mahdollistaa siten sekvensoida kaikki ihmisen geenien koodaavat osat kerralla, jota kutsutaan eksomiksi .
Prenataalisessa diagnoosissa DPNI on vakiintunut turvalliseksi ja varhaiseksi havaintotekniikaksi Downin oireyhtymälle tai muille kromosomipoikkeavuuksille tai jopa tietyille pistemutaatioille. Se ei ole diagnoosi, vaan vain seulonta. Se koostuu veren ottamisesta äidiltä raskauden aikana. Tämä veri sisältää luonnollisesti pienen määrän sikiöstä peräisin olevia DNA-fragmentteja, eikä geenitutkijat pysty erottamaan sitä äidille kuuluvista DNA-fragmenteista, jotka löytyvät myös verestä. DPNI on siis kaikkien äidin veressä kiertävien DNA-fragmenttien suuritehoinen sekvensointi, sitten tulosten tietokoneanalyysi. DPNI on lyhenne sanoista Prenatal Screening by Non-Invazive Technique. Tuloksista riippuen poikkeavuuden vahvistus on osoitettu, johon liittyy lapsivesitutkimus .
Lisääntymislääketiede on lääketieteen ala, joka tutkii lisääntymisen fysiologiaa sekä sen patologiaa, hedelmättömyyttä. Tämän lääketieteellisen lähestymistavan tarkoituksena on parantaa lisääntymisterveyttä.
Erityisesti sukupuolisolujen DNA-sekvensointi on mahdollistanut hedelmällisyyden epätasapainoa aiheuttavien geneettisten modifikaatioiden ymmärtämisen. Tulevaisuuden geneettisten hoitojen katsotaan pyrkivän estämään perinnölliset sairaudet, esimerkiksi trisomia 21 johtuu geenin ilmentymättömyydestä, joka on vastuussa X-kromosomin inaktivaatiosta hedelmöityksen aikana. Bioeettisiä kysymyksiä syntyy kuitenkin DNA: n prosessoinnista lisääntymistä varten.
Suuritehoinen sekvensointi on tullut myös lääketieteellisen mikrobiologian kentälle. Esimerkiksi bakteriologiassa, vaikka samat bakteerilajit (esim. Staphylococcus aureus ) löytyy kahdesta eri potilaan näytteestä, tämä ei välttämättä ole suoraa siirtymistä potilaalta potilaalle. Itse asiassa samojen bakteerilajien alla on ryhmitelty monia hyvin erilaisia kantoja, ja siten niillä on erilaiset genomit. Koko genomin sekvensointi mahdollistaa esimerkiksi määrittää, kuinka erilaiset nämä genomit ovat kvantifioimalla organismien välisten mutaatioiden ( SNP ) määrä. Bakteerin suoran siirtymisen aikana potilaalta toiselle eromutaatioiden määrä on siksi hyvin pieni.
Kokonaisbakteerigenomien korkean suoritustason sekvensointi voi olla hyödyllistä:
Henkilön DNA voidaan siirtää kosketuksella esineisiin tai ihmisiin. Tämä DNA tulee eri matriisien, veren, siittiöiden, hiuselementtien, epiteelisolujen soluista. (DNA-sekvensointia voidaan käyttää DNA-profilointimenetelmien kanssa rikosteknisen tunnistamisen ja isyyden testaamiseksi. On kuitenkin huomattava, että isyyskoe ei ole oikeudellista arvoa Ranskassa. Vain jos tuomari on määrännyt sen.