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Termo utilizado para se referir a tecnologias que permitem o sequenciamento paralelo para uma região selecionada ou para o genoma inteiro.

Realiza a detecção de mutações genéticas associadas a doenças raras, câncer e condições hereditárias.

A análise dos genomas ocorre de maneira rápida, eficiente e a um custo reduzido.

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Não depende da terminação da cadeia.

Cadeias de DNA são removidas das células e fragmentadas, preparadas para sequenciamento e colocadas em uma célula de fluxo que contém a mistura de reação.

O sequenciador lê as sequências identificando as cores fluorescentes liberadas pela célula de fluxo sempre que uma nova base é adicionada.

Esses sinais podem ser interpretados para elaborar uma cópia digital da sequência de DNA original.

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Reconhece variações genéticas, como polimorfismos e anomalias cromossômicas.

Possibilita a identificação de mutações associadas a condições como a distrofia muscular e fibrose cística.

Auxilia na aplicação de terapias personalizadas, ajustando tratamentos com base em variantes genéticas específicas.

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Identifica mutações no DNA de células tumorais, ajudando a classificar tipos de câncer e tratamentos direcionados.

Técnicas como o sequenciamento de exossomos permitem o monitoramento não invasivo de tumores.

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Utilizado para mapear e analisar microbiomas, sendo essencial para a compreensão de doenças inflamatórias, metabólicas e autoimunes.

Permite identificar patógenos causadores de doenças infecciosas, como bactérias, vírus e fungos.

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Utiliza a detecção de pirofosfato.

a. Ocorre a fragmentação do DNA de interesse e adição de adaptadores.

b. Os adaptadores se ligam às extremidades 5’ e 3’ dos fragmentos, e auxiliam o DNA a se ligar nas beads magnéticas.

c. As beads serão “capturadas” por gotículas de óleo, para realizar o PCR em emulsão.

d. O PCR em emulsão irá gerar “microrreatores” para produção de novos fragmentos.

e. À medida que o sinal de luz é emitido, é identificada a base incorporada em cada poço do sequenciamento.

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Utiliza a diferença de pH.

Ocorre a captura do DNA alvo em micropoços, fragmentação o DNA de interesse, ligação aos adaptadores e amplificação dos fragmentos por PCR em emulsão.

Os fragmentos resultantes são colocados em um chip com micropoços e os nucleotídeos são adicionados pela DNA polimerase.

Quando o nucleotídeo é incorporado, uma molécula de H+ é liberada, alterando o pH da solução.

O sensor de íons detecta a mudança de pH.

A intensidade da voltagem detectada é de acordo com a quantidade de nucleotídeos incorporados.

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Sequenciamento de Nova Geração Ion Torrent: Desvendando os segredos dos materiais genéticos

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Sequenciamento por síntese.

Utiliza uma DNA polimerase com nucleotídeos marcados com fluorocromos.

Consiste na fragmentação do DNA para a elaboração da biblioteca.

Adaptadores se ligam nas extremidades dos fragmentos e ao suporte flow cell.

Ocorre a amplificação.

Após a formação dos chamados ”clusters”, a DNA polimerase utiliza os adaptadores como primer, se liga e adiciona nucleotídeos marcados, que emitem fluorescência.

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A nova era no Sequenciamento de DNA e Análise de Dados

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O WGS é a análise mais abrangente disponível no NGS.

Permite sequenciar o genoma inteiro.

Inclui todas as regiões codificantes (exons), não codificantes (introns), regiões regulatórias e DNA mitocondrial.

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O WES é focado apenas nas regiões codificantes do genoma, ou seja, os exons, que representam cerca de 1-2% do genoma humano.

Diagnóstico de doenças genéticas monogênicas.

Identificação de mutações causadoras de câncer em genes codificantes.

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Focam em grupos específicos de genes relacionados a um fenótipo ou doença de interesse, como genes associados ao risco de câncer hereditário.

Pode variar de dezenas a centenas de genes, dependendo da doença ou condição que está sendo investigada.

Diagnóstico de síndromes de predisposição hereditária ao câncer.

Genes envolvidos em doenças cardíacas e neurodegenerativas.

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Se concentra em alvos predeterminados, como genes individuais, conjuntos de genes, hotspots de mutação ou outras regiões específicas.

Monitoramento de resistência a tratamentos em oncologia através da detecção de mutações emergentes.

Avaliação de biopsias líquidas, detectando DNA tumoral circulante.

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Nature Reviews Genetics:  Recent advances in NGS.

O que é o sequenciamento de nova geração e para que serve? Disponível em: <https://parajovens.unesp.br/>.

Sequenciamento de nova geração como ferramenta de detecção de variantes genéticas de origens somáticas e germinativas Disponível em: <https://repositorio.unesp.br/>.

ScienceDirect: NGS overview.

Heloisa G.K, João Felipe, Maria Clara e Samara Almeida