Метрологическое обеспечение анализа последовательности нуклеиновых кислот

Предложено метрологическое обеспечение процесса молекулярно-генетической идентификации. Основная задача при анализе дезоксирибонуклеиновых и рибонуклеиновых кислот – установление нуклеотидной последовательности, дающей представление о роли и функционировании нуклеиновых кислот в живых системах, а также происхождении биологических объектов при молекулярно-генетической идентификации. Молекулярно-генетическая идентификация основана на современных методах исследования последовательностей дезоксирибонуклеиновых кислот, наследуемых живыми организмами из поколения в поколение. Сопоставление последовательности дезоксирибонуклеиновых кислот в ряде случаев необходимо для установления аутентичности биологических объектов, определения биологической принадлежности, либо определения степени родственной близости с другими объектами. Рассмотрены задачи метрологического обеспечения молекулярно-генетической идентификации методом секвенирования дезоксирибонуклеиновых кислот по Сенгеру с использованием флуоресцентно-меченных терминаторов реакции и капиллярного электрофореза.

Разработаны методы и средства метрологического обеспечения анализа дезоксирибонуклеиновых и рибонуклеиновых кислот, которое включает в себя определение нуклеотида как мономера нуклеиновой кислоты, использование последовательности нуклеотидов нуклеиновых кислот, применяемых в аттестованных методиках методов и процедур, генетического анализатора как измерительного средства и соответствующей вспомогательной аппаратуры, а также применение стандартного образца известной последовательности дезоксирибонуклеиновой кислоты. Испытан и утверждён тип стандартного образца фрагмента митохондриальной дезоксирибонуклеиновой кислоты человека. Проведены испытания отечественного геномного анализатора Нанофор 05. Разработаны и аттестованы две методики: измерений последовательности нуклеотидов участка контрольного региона митохондриальной дезоксирибонуклеиновой кислоты рыб семейств осетровые и веслоносые секвенированием по Сенгеру и измерений последовательности нуклеотидов 5’ участка гена COI митохондриальной дезоксирибонуклеиновой кислоты водных биологических ресурсов секвенированием по Сенгеру. Обе методики измерений основаны на использовании флуоресцентно-меченных терминаторов реакции и капиллярного электрофореза. Результаты актуальны для применения в исследованиях дезоксирибонуклеиновой кислоты в области биологических наук, пищевой промышленности, биотехнологии и ДНК-криминалистике.

1. Ratnasingham S, Hebert P. D. N. Molecular Ecology Notes, 2007, vol. 7, no. 3, pp. 355–364. https://doi.org/10.1111/j.1471-8286.2007.01678.x

2. Gunnar Nordin, René Dybkaer, Urban Forsum, Xavier FuentesArderiu, Françoise Pontet. Pure and Applied Chemistry. 2018, vol. 90, no. 5, pp. 913–935. https://doi.org/10.1515/pac-2011-0613

3. Международная система единиц SI. Изд. 9-е. 2019. URL: https://www.vniim.ru/files/SI-2019.pdf (дата обращения: 18.08.2022).

4. Голубев С. С., Кононогов С. А., Равин Н. В, Скрябин К. Г. Выбор эталона для определения нуклеотидных последовательностей молекул ДНК // Измерительная техника. 2011. № 12. C. 45–47.

5. Голубев С. С., Кононогов С. А., Кудеяров Ю. А., Марданов А. В., Николаева П. Ю., Равин Н. В., Скрябин К. Г. Метрологическое обеспечение секвенирования молекул ДНК // Измерительная техника. 2012. № 3. C. 64–72.

6. NIST Sertificate of Analysis. Standard Reference Material 2392-I, available at: https://www-s.nist.gov/m-srmors/ certificates/2392.pdf (accessed: 18.08.2022).

7. Levin B. C., Holland K. A., Hancock D. K., Coble M., Parsons T. J., Kienker L. J., Williams D. W., Jones M. P., Richie K. L. Mitochondrion. 2003, vol. 2, no. 6, pp. 387–400. https://doi.org/10.1016/S1567-7249(03)00010-2

8. Anderson S., Bankier A., Barrell B. et al. Nature. 1981, no. 290, pp. 457–465. https://doi.org/10.1038/290457a0

9. Волков А. А., Волков И. А., Плугов А. Г., Кулябина Е. В., Мелкова О. А., Лавров Г. С., Бочарова Д. В., Алексеев Я. И. Генетический анализатор Нанофор 05 в качестве средства измерений при секвенировании ДНК // Измерительная техника. 2021. № 1. С. 60–65. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2021-1-60-65

10. Бородинов А. Г., Манойлов В. В., Заруцкий И. В. и др. Поколения методов секвенирования ДНК (обзор) // Научное приборостроение. 2022. Т. 30. № 4. С. 3–20.