जेनेटिक्स में, शॉटगन विधि
शॉटगन विधि का उपयोग डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड (डीएनए) अणु के लंबे किस्में को अनुक्रमित करने के लिए किया जाता है। यह डीएनए अनुक्रमण की एक अन्य विधि पर निर्भर करता है जिसे श्रृंखला समाप्ति विधि कहा जाता है। शॉटगन विधि के साथ, वैज्ञानिक डीएनए के कुछ हिस्सों को अलग करते हैं और परिणामों का उपयोग करते हुए एक निरंतर अनुक्रम बनाते हैं।
अनुक्रमण एक अणु के परमाणु संरचना को खोजने और उन परमाणुओं को एकजुट करने वाले रासायनिक बंधनों की जांच करने की प्रक्रिया है। डीएनए में, अनुक्रमण का उपयोग उस क्रम को खोजने के लिए किया जाता है जिसमें कुछ अणु होते हैं। इन अणुओं को न्यूक्लियोटाइड कहा जाता है। चार न्यूक्लियोटाइड आधार एडेनिन, गुआनिन, साइटोसिन और थाइमिन हैं।
शॉटगन विधि का उपयोग करके डीएनए के लंबे किस्में को क्रमबद्ध करने का एक तरीका है। इस पद्धति में, डीएनए यादृच्छिक टुकड़ों में टूट जाता है। परिणामी खंडों को श्रृंखला समाप्ति विधि नामक एक विधि का उपयोग करके अनुक्रमित किया जाता है। चेन समाप्ति लघु डीएनए अनुक्रमों के लिए पसंद की विधि है। यह अन्य कठोर अनुक्रम विधियों की तुलना में कुछ कठोर रसायनों और कम मात्रा में रेडियोधर्मिता का उपयोग करता है।
श्रृंखला समाप्ति विधि में, डीएनए के एक स्ट्रैंड को चार अनुक्रमण प्रतिक्रियाओं में विभाजित किया जाता है। प्रत्येक में सभी चार न्यूक्लियोटाइड और एक एंजाइम होता है जो एक उत्प्रेरक के रूप में कार्य करता है, जिसे डीएनए पोलीमरेज़ कहा जाता है। एक dideoxynucleotide, जो मूल रूप से अपने चीनी अनुक्रम का एक न्यूक्लियोटाइड लापता हिस्सा है, फिर प्रत्येक अनुक्रमण प्रतिक्रिया में जोड़ा जाता है। इन प्रतिक्रियाओं को संसाधित करने के बाद, वैज्ञानिक उनकी छवि बनाने और डीएनए अनुक्रम पढ़ने में सक्षम हैं।
डीएनए अनुक्रमण की बन्दूक विधि के दौरान, यह सब कई बार डीएनए के विभिन्न यादृच्छिक टुकड़ों का उपयोग करके होता है। इसका परिणाम अनुक्रमित डीएनए के कई अतिव्यापी वर्गों में होता है। एक कंप्यूटर प्रोग्राम तब एक निरंतर डीएनए अनुक्रम बनाने के लिए अतिव्यापी वर्गों का उपयोग करता है।
शॉटगन विधि के साथ समस्या यह है कि डीएनए अविश्वसनीय रूप से जटिल है। अक्सर, इसमें दोहराव वाले अनुक्रम होते हैं जो समान दिखते हैं लेकिन डीएनए के विभिन्न भागों में आते हैं। मानव डीएनए का पूरा सेट, जिसे मानव जीनोम कहा जाता है, में तीन बिलियन से अधिक बेस जोड़े हैं। यह सुनिश्चित करने का एकमात्र तरीका है कि दोहराए जाने वाले अनुक्रमों की नियुक्ति सही हो और अधिक यादृच्छिक रीडिंग करना ताकि प्रत्येक भाग कई बार अनुक्रमित हो। फिर भी, त्रुटियां होती हैं।
अनुक्रमण की शॉटगन विधि 2005 तक लगभग डीएनए अनुक्रमण की अत्याधुनिक थी। तब से, वैज्ञानिकों ने अगली पीढ़ी की अनुक्रमण बनाई है, जो बहुत तेजी से काम करती है। व्यक्तिगत रीडिंग की सटीकता शॉटगन अनुक्रमण के मुकाबले कम है, लेकिन वैज्ञानिकों को इसके लिए कम समय में अधिक रीडिंग करने में सक्षम होने के कारण मुआवजा दिया जाता है।
