 மரபணு பகுப்பாய்வு என்றால் என்ன?
ஒரு உயிரினத்தின் மரபணு வரிசையானது உயிரினத்தில் உள்ள ஒவ்வொரு குரோமோசோமின் கூட்டு DNA வரிசைகளையும் உள்ளடக்கியது. ஒரு குரோமோசோமைக் கொண்ட ஒரு பாக்டீரியத்திற்கு, ஒரு மரபணு திட்டம் அந்த குரோமோசோமின் வரிசையை வரைபடமாக்குவதை நோக்கமாகக் கொண்டிருக்கும். 22 ஜோடி ஆட்டோசோம்கள் மற்றும் 2 பாலின குரோமோசோம்களை உள்ளடக்கிய மனித இனத்திற்கு, ஒரு முழுமையான மரபணு வரிசையானது 46 தனித்தனி குரோமோசோம் தொடர்களை உள்ளடக்கியதாக இருக்கும். மனித ஜீனோம் திட்டம் ஒரு மரபணு திட்டத்திற்கு நன்கு அறியப்பட்ட எடுத்துக்காட்டு. ஜீனோம் அசெம்பிளி என்பது டிஎன்ஏ உருவான அசல் குரோமோசோம்களின் பிரதிநிதித்துவத்தை உருவாக்குவதற்காக அதிக எண்ணிக்கையிலான குறுகிய டிஎன்ஏ வரிசைகளை எடுத்து அவற்றை மீண்டும் இணைக்கும் செயல்முறையைக் குறிக்கிறது. ஒரு ஷாட்கன் வரிசைப்படுத்தும் திட்டத்தில், ஒரு மூலத்திலிருந்து அனைத்து டிஎன்ஏவும் (பொதுவாக ஒரு உயிரினம், ஒரு பாக்டீரியம் முதல் பாலூட்டி வரை எதுவாக இருந்தாலும்) முதலில் மில்லியன் கணக்கான சிறிய துண்டுகளாக உடைக்கப்படுகிறது. இந்த துண்டுகள் பின்னர் தானியங்கு வரிசைமுறை இயந்திரங்களால் "படிக்கப்படுகின்றன". ஒரு ஜீனோம் அசெம்பிளி அல்காரிதம் அனைத்து துண்டுகளையும் எடுத்து ஒன்றோடு ஒன்று சீரமைத்து, இரண்டு குறுகிய தொடர்கள் அல்லது படிக்கும் இடங்களை ஒன்றுடன் ஒன்று கண்டறிவதன் மூலம் செயல்படுகிறது. இந்த ஓவர்லேப்பிங் ரீட்கள் ஒன்றிணைக்கப்படலாம், மேலும் செயல்முறை தொடரும். ஜீனோம் அசெம்பிளி என்பது மிகவும் கடினமான கணக்கீட்டுச் சிக்கலாகும், ஏனெனில் பல மரபணுக்கள் அதிக எண்ணிக்கையிலான ஒரே மாதிரியான தொடர்களைக் கொண்டிருக்கின்றன, அவை ரிபீட்ஸ் எனப்படும். இந்த மறுநிகழ்வுகள் ஆயிரக்கணக்கான நியூக்ளியோடைடுகள் நீளமாக இருக்கலாம், மேலும் வெவ்வேறு இடங்களில், குறிப்பாக தாவரங்கள் மற்றும் விலங்குகளின் பெரிய மரபணுக்களில் ஏற்படும். இதன் விளைவாக வரும் (வரைவு) மரபணு வரிசையானது தகவல் வரிசைப்படுத்தப்பட்ட கான்டிஜ்களை இணைப்பதன் மூலம் உருவாக்கப்படுகிறது, பின்னர் சாரக்கட்டுகளை உருவாக்க இணைக்கும் தகவலைப் பயன்படுத்துகிறது. சாரக்கட்டுகள் குரோமோசோம்களின் இயற்பியல் வரைபடத்தில் "தங்கப் பாதையை" உருவாக்குகின்றன. முதலில், பெரும்பாலான பெரிய அளவிலான டிஎன்ஏ சீக்வென்சிங் சென்டர்கள் தாங்கள் தயாரித்த வரிசைகளை அசெம்பிள் செய்வதற்குத் தங்களுடைய சொந்த மென்பொருளை உருவாக்கின. இருப்பினும், மென்பொருள் மிகவும் சிக்கலானது மற்றும் வரிசைப்படுத்தும் மையங்களின் எண்ணிக்கை அதிகரித்ததால் இது மாறிவிட்டது. மனித அளவிலான மரபணுக்கள், சீரமைப்பு, SNP கண்டறிதல், வரிசைப்படுத்துதல், இன்டெல் கண்டறிதல் மற்றும் கட்டமைப்பு மாறுபாடு பகுப்பாய்வு ஆகியவற்றின் டி நோவோ அசெம்பிளிக்காக BGI ஆல் உருவாக்கப்பட்ட அசெம்ப்ளர் ஷார்ட் ஒலிகோநியூக்ளியோடைடு பகுப்பாய்வு தொகுப்புக்கான எடுத்துக்காட்டு. 1980களில் இருந்து, மூலக்கூறு உயிரியல் மற்றும் உயிர் தகவலியல் ஆகியவை டிஎன்ஏ சிறுகுறிப்புக்கான தேவையை உருவாக்கியுள்ளன. டிஎன்ஏ சிறுகுறிப்பு அல்லது மரபணு சிறுகுறிப்பு என்பது உயிரியல் தகவல்களை வரிசைகளுடன் இணைப்பதை அடையாளம் காணும் செயல்முறையாகும், மேலும் குறிப்பாக மரபணுக்களின் இருப்பிடங்களை அடையாளம் கண்டு அந்த மரபணுக்கள் என்ன செய்கின்றன என்பதைத் தீர்மானிக்கிறது. ஒரு மரபணுவை வரிசைப்படுத்தும் போது, வழக்கமாக வரிசைப்படுத்த கடினமாக இருக்கும் பகுதிகள் உள்ளன (பெரும்பாலும் அதிக மீண்டும் மீண்டும் DNA உள்ள பகுதிகள்). எனவே, 'முழுமைப்படுத்தப்பட்ட' மரபணு வரிசைகள் எப்போதாவது முழுமையடைகின்றன, மேலும் இத்தகைய மரபணு திட்டங்களின் நிலையை இன்னும் துல்லியமாக விவரிக்க 'பணி வரைவு' அல்லது 'அத்தியாவசியமாக முழுமையானது' போன்ற சொற்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. மரபணு வரிசையின் ஒவ்வொரு அடிப்படை ஜோடியும் தீர்மானிக்கப்பட்டாலும் கூட, டிஎன்ஏ வரிசைமுறை முற்றிலும் துல்லியமான செயல் அல்ல என்பதால் பிழைகள் இருக்க வாய்ப்பு உள்ளது. ஒரு முழுமையான மரபணு திட்டமானது மைட்டோகாண்ட்ரியா மற்றும் (தாவரங்களுக்கு) குளோரோபிளாஸ்ட்களின் வரிசைகளை உள்ளடக்கியிருக்க வேண்டும் என்றும் வாதிடலாம், ஏனெனில் இந்த உறுப்புகளுக்கு அவற்றின் சொந்த மரபணுக்கள் உள்ளன. ஒரு மரபணுவை வரிசைப்படுத்துவதன் குறிக்கோள், அந்த குறிப்பிட்ட மரபணு வரிசையில் உள்ள மரபணுக்களின் முழுமையான தொகுப்பைப் பற்றிய தகவலைப் பெறுவது என்று அடிக்கடி தெரிவிக்கப்படுகிறது. மரபணுக்களுக்கு குறியாக்கம் செய்யும் ஒரு மரபணுவின் விகிதம் மிகச் சிறியதாக இருக்கலாம் (குறிப்பாக மனிதர்கள் போன்ற யூகாரியோட்களில், டிஎன்ஏ குறியீட்டு முறை முழு வரிசையிலும் சில சதவிகிதம் மட்டுமே இருக்கும்). இருப்பினும், குறியீட்டு பகுதிகளை மட்டும் தனித்தனியாக வரிசைப்படுத்துவது எப்போதும் சாத்தியமில்லை (அல்லது விரும்பத்தக்கது). மேலும், விஞ்ஞானிகள் இந்த குறியீட்டு அல்லாத டிஎன்ஏவின் பங்கைப் பற்றி அதிகம் புரிந்துகொள்வதால் (பெரும்பாலும் குப்பை டிஎன்ஏ என குறிப்பிடப்படுகிறது), எந்தவொரு உயிரினத்தின் மரபியல் மற்றும் உயிரியலைப் புரிந்துகொள்வதற்கான பின்னணியாக முழுமையான மரபணு வரிசையை வைத்திருப்பது மிகவும் முக்கியமானது. பல வழிகளில் ஜீனோம் திட்டங்கள் ஒரு உயிரினத்தின் டிஎன்ஏ வரிசையை மட்டும் தீர்மானிப்பதில் தங்களைக் கட்டுப்படுத்திக் கொள்ளவில்லை. ஒரு மரபணுவில் மரபணுக்கள் எங்குள்ளன, அந்த மரபணுக்கள் என்ன செய்கின்றன என்பதைக் கண்டறியும் மரபணுக் கணிப்பும் இத்தகைய திட்டங்களில் அடங்கும். மரபணுக்கள் உண்மையில் எங்குள்ளது என்பதைக் கண்டறிய உதவும் ESTகள் அல்லது mRNAகளை வரிசைப்படுத்துவதற்கு தொடர்புடைய திட்டங்களும் இருக்கலாம்.