روشی برای توالی سنجی مولکول دی ان ای با استفاده از نانولوله کربنی: مطالعه دینامیک مولکولی

دیان ای از مولکول هایی به نام نوکلئوتید تشکیل شده است. چهار نوع نوکلئوتید در دی ان ای وجود دارند: آدنین، سیتوزین، گوانین و تیمین. مشخص کردن ترتیب بازهای تشکیل دهنده دی ان ای را توالی سنجی دی ان ای می نامند. این توالی تعیین کننده ژن ها خواهد بود و ژن ها تعیین کننده صفات منحصر به فرد هر شخص هستند. از این رو تحقیقات ژنتیکی نقش مهمی در تشخیص، پیشگیری و یا درمان بیماری های ناشی از اختلالات و جهش های ژنتیکی ایفا می کنند. روش های معمول برای توالی سنجی عمد تا بر پایه واکنش های شیمیایی بنا نهاد شده اند. این روش ها دارای معایبی هستند مانند از بین رفتن دی ان ای و هزینه بالا. به همین علت، در سال های اخیر با پیشرفت روش های شبیه سازی در مقیاس مولکولی، رویکرد های متنوعی برای توالی سنجی مولکول دی ان ای ایجاد شده است. در این مقاله ابتدا یک روش مناسب برای توالی سنجی ارائه می گردد و سپس صحت عملکرد آن با استفاده از شبیه سازی های دینامیک مولکولی بررسی می گردد. در این روش مولکول دی ان ای ابتدا از داخل نانولوله کربنی و سپس از نانوحفره گرافن با سرعت مشخصی عبور می کند. سپس با تحلیل نیروی لازم برای عبور آن، باز ها شناخته می شود. در این روش پیشنهادی سرعت و هزینه توالی سنجی بهبود می یابد.

کلیدواژه ها:

Molecular Dynamics ، DNA sequencing ، Carbon nanotube ، graphene nanopore ، دینامیک مولکولی ، توالی سنجی مولکول دی ان ای ، نانولوله کربنی ، نانوحفره گرافن