Cos'è ngs?

Sequenziamento di nuova generazione (NGS)

Il Sequenziamento di nuova generazione (NGS), noto anche come sequenziamento massivo parallelo o sequenziamento di seconda generazione, è un termine generico utilizzato per descrivere una serie di tecnologie di sequenziamento del DNA che hanno rivoluzionato la ricerca biologica. Rispetto al tradizionale sequenziamento di Sanger, NGS offre una velocità, una produttività e una scalabilità significativamente maggiori, consentendo il sequenziamento di interi genomi o di specifiche regioni target in tempi relativamente brevi ed a costi inferiori.

Principi di base:

Sebbene le diverse piattaforme NGS utilizzino approcci chimici e di rilevamento leggermente differenti, i principi generali rimangono gli stessi:

1. Preparazione del campione: Il DNA viene frammentato e preparato per il sequenziamento. Questo può includere l'aggiunta di adattatori per l'amplificazione e l'ancoraggio alla superficie di sequenziamento.
2. Amplificazione: I frammenti di DNA vengono amplificati, spesso mediante PCR, per generare molte copie.
3. Sequenziamento: I frammenti amplificati vengono sequenziati simultaneamente in modo parallelo. Le tecnologie variano, ma spesso includono l'incorporazione di nucleotidi fluorescenti o l'analisi delle variazioni di pH.
4. Analisi dei dati: Le letture di sequenza vengono allineate a un genoma di riferimento o assemblate de novo. Vengono quindi identificate varianti, espressioni geniche e altre informazioni biologiche.

Applicazioni:

L'NGS ha un'ampia gamma di applicazioni in diversi campi, tra cui:

• Genomica: Sequenziamento dell'intero genoma di organismi per identificare varianti genetiche, mutazioni e marcatori. Vedi https://it.wikiwhat.page/kavramlar/Genomica.
• Trascrittomica (RNA-Seq): Misurazione dei livelli di espressione genica analizzando le molecole di RNA presenti in un campione. Vedi https://it.wikiwhat.page/kavramlar/RNA-Seq.
• Metagenomica: Studio del materiale genetico recuperato direttamente da campioni ambientali.
• Diagnostica clinica: Identificazione di mutazioni associate a malattie, monitoraggio della risposta ai trattamenti e personalizzazione della medicina.
• Oncologia: Identificazione di mutazioni nei tumori per guidare le decisioni terapeutiche. Vedi https://it.wikiwhat.page/kavramlar/Oncologia.
• Microbiologia: Identificazione e caratterizzazione di microorganismi.

Piattaforme NGS comuni:

• Illumina (leader di mercato): Offre una varietà di piattaforme basate sul sequenziamento per sintesi (SBS).
• Thermo Fisher Scientific (Ion Torrent): Utilizza il rilevamento del pH per il sequenziamento.
• PacBio: Sequenziamento a singola molecola in tempo reale (SMRT) che produce letture lunghe.
• Oxford Nanopore: Utilizza nanopori per sequenziare il DNA o l'RNA in tempo reale.

Sfide:

Nonostante i suoi numerosi vantaggi, l'NGS presenta anche alcune sfide:

• Costo: Sebbene i costi siano diminuiti drasticamente, il sequenziamento NGS può comunque essere costoso, soprattutto per progetti su larga scala.
• Analisi dei dati: L'analisi dei dati NGS richiede una notevole potenza di calcolo e competenze bioinformatiche. Vedi https://it.wikiwhat.page/kavramlar/Bioinformatica.
• Gestione dei dati: L'NGS genera enormi quantità di dati che devono essere gestiti e archiviati in modo efficiente.
• Bias: Le diverse piattaforme e protocolli NGS possono introdurre dei bias nei dati.

In sintesi, l'NGS è una tecnologia potente e versatile che ha trasformato la ricerca biologica e la medicina. La sua capacità di sequenziare il DNA e l'RNA rapidamente e in modo efficiente ha aperto nuove strade per la comprensione della vita e delle malattie.