Daniel Isaksson

Förbättring av en modell för Pyrosekvenseringens reaktionssystem.

Sammanfattning

Nyttan av DNAsekvensering ökar ständigt allt eftersom nya användningsområden hittas. Vare sig det gäller att bestämma sekvenserna för hela människans genom, som i the human genome project, eller att finna mutationer på gener hos bakterier eller virus så är efterfrågan på effektiv DNAsekvensering stor.

Pyrosequencing är en relativt ny teknik för att sekvensera DNAfragment. Metoden använder sig av bioluminescens för att i realtid övervaka avgivandet av pyrofosfat som följer inkorporeringen av nucleotider till enkelsträngad DNA.

Som grund finns en tidigare licentiatavhandling av Anna Svantesson, som modellerat konsekutiva inkorporationer av nucleotider genom att utelämna polymerasdelen av Pyrosekvenseringens reaktionssystem. I Svantessons avhandling föreslås och undersöks även en förenklad version av polymerasets reaktionssystem.

Projektets huvudsakliga uppgift är att försöka förbättra den befintliga modellen, genom att inkorporera den separata polymerasreaktionen in i den existerande modellen. Därigenom kan modellen bättre användas för att försöka hitta anledningar till de olika oönskade artefakterna som uppstår experimentellt, såsom plus- och minusskiften, där modellen skiljer sig från faktiska pyrogram.



Improving a model of the Pyrosequencing reaction system.

Abstract

The task of DNA sequencing is growing as more and more applications are being found. Whether it is to determine the sequences for entire human genome, as in the human genom project, or finding mutations in genes in bacteria and viruses the demand for high throughput DNA sequencing is increasing.

Pyrosequencing is a relatively new technique to sequence DNA fragments. The method monitors, in real time, pyrophosphate release following nucleotide incorporation into single stranded DNA using bioluminescence.

A previous licentiate thesis by Anna Svantesson lies as foundation for this Master Thesis. Consecutive incorporations of nucleotides were modelled but the polymerase part of the Pyrosequencing reaction system were omitted. In Svantesson's licentiate thesis, a simplified model of the polymerase reaction system is also suggested.

The task of the present project is to improve the Pyrosequencing model, by incorporating the separate polymerase reaction into the existing model. Thereby the model can be used to analyze the reason for different unwanted artifacts seen experimentally, such as plus- and minus shift, where the existing model differs from actual pyrograms.