Genetik dizileme, bilimsel araştırmalardan klinik tanıya kadar geniş bir yelpazede temel bir araç haline geldi. Ancak mevcut teknolojiler, hız, doğruluk, maliyet ve esneklik arasında hâlâ önemli denge sorunlarıyla karşı karşıya. İşte tam bu noktada, Roche tarafından geliştirilen Genişleme Yoluyla Dizileme (Sequencing by Expansion – SBX) teknolojisi devreye giriyor. SBX, hem moleküler biyolojideki zorluklara çözüm sunuyor hem de dizileme süreçlerinde yeni bir çağ başlatıyor.

SBX Teknolojisi Nasıl Çalışır?

SBX (Sequencing by Expansion) teknolojisi, klasik dizileme sistemlerinden farklı olarak DNA dizisini doğrudan okumak yerine, onu temsil eden özel bir molekül olan Xpandomer’isentezleyip bu molekülü okuyan CMOS sensör tabanlı bir sistemle çalışır.

1. Hedef DNA’nın Hazırlanması

Örnekten DNA elde edilip doğrudan Xpandomer sentezi için kullanılması SBX’in temel özelliklerinden biridir. Geleneksel yöntemlerdeki fragmentasyon ve adaptör ligasyonu adımlarının olmaması bu teknolojiyi farklı kılar.
 

2. Xpandomer Sentezi

SBX’in temel farkı burada başlar.  X-NTP’ler, XP Polimeraz enzimi ve PEM molekülleri kullanılarak DNA dizisinin bir kopyası olan Xpandomer’in sentezlenmesi SBX’in kalbidir. Bu aşama, DNA bilgisinin farklı bir moleküler form olan Xpandomer’e kodlanmasını sağlar.

3. Genişletme (Expansion) İşlemi

Xpandomer’in fiziksel olarak büyütülmesi, sinyallerin daha kolay ve net bir şekilde okunabilmesi için kritik bir adımdır. Asidik ortamda gerçekleşen bu kimyasal genişleme, teknolojinin adını da aldığı önemli bir özelliktir.

4. CMOS Sensör Modülüne Yükleme

CMOS sensörü yaklaşık 8 milyon mikrokuyucuktan oluşur. Bu, aynı anda milyonlarca molekülün dizilenebileceği anlamına gelir. Genişletilmiş Xpandomer moleküllerinin bu mikrokuyucuklara yerleştirilmesi, yüksek miktarda verinin paralel olarak okunabilmesiiçin kritik bir adımdır. CMOS sensörü, Xpandomer moleküllerinden yayılan sinyalleri yüksek bir hassasiyetle algılar.

5. Elektriksel Okuma – Dizileme Başlar

Xpandomer’lerin sensörlerle etkileşimi sonucu oluşan elektriksel sinyallerin algılanması ve kaydedilmesi, dizileme işleminin gerçekleştiği aşamadır. CMOS sensörün yüksek çözünürlüğü, hassas sinyal tespitine olanak tanır.

6. Veri Analizi

Elde edilen elektriksel sinyallerin işlenerek DNA dizisinin yeniden oluşturulması, dizileme sürecinin son ve bilgiye dönüştürme aşamasıdır. Gerçek zamanlı veri elde edilmesi ve yüksek doğruluk potansiyeli, bu aşamanın verimliliğini artırır.

gGuLIMzhzzvsQAAAABJRU5ErkJggg==

Neden Geleceğin Dizileme Platformu?

Yeni nesil dizileme (NGS) teknolojileri son yıllarda büyük ilerlemeler kaydetse de, mevcut sistemler hâlâ bazı temel sınırlamalara sahip: yüksek maliyet, uzun işlem süreleri, sınırlı doğruluk oranları ve ölçeklenebilirlik eksiklikleri. Roche’un geliştirdiği SBX teknolojisi, bu sınırlamaları hedef alan yenilikçi yapısıyla öne çıkıyor.

SBX ile Diğer Platformların Genel Özellikleri Karşılaştırıldığında:

Rakip I, kısa okuma uzunluklarıyla yüksek hassasiyet sunar ancak zaman alıcı hazırlık süreçleri ve optik tabanlı okuma sistemleriyle sınırlıdır.
Rakip ON, uzun okuma kapasitesi ve taşınabilirliğiyle avantajlıdır fakat sinyal-gürültü ayrımı zayıftır ve ham okuma doğruluğu düşüktür.
Rakip P, özellikle HiFi (yüksek doğruluklu uzun okuma) teknolojisiyle kompleks genomlarda başarılıdır ama cihaz maliyeti ve run süresi yüksektir.
Rakip IO, hedefli analizler için uygundur, ancak pH temelli sinyal sistemi özellikle GC-yoğun bölgelerde sorun çıkarabilir.

SBX, mevcut dizileme platformlarının avantajlarını bir araya getirirken, onların çözüm sunamadığı alanlarda yeni bir alternatif yaratıyor. Bu teknoloji:

Hazırlık sürecinde Rakip I’dan çok daha verimli çalışıyor,
Hızda Rakip ON’u geride bırakıyor,
Doğrulukta Rakip P ile yarışıyor,
Ölçeklenebilirlikte Rakip IO’dan üstün bir esneklik sunuyor.

 

Hangi Biyolojik Sorulara Çözüm Getiriyor?

SBX teknolojisi, klasik dizileme platformlarının sınırlarını aşarak özellikle şu alanlarda fark yaratıyor:

Onkoloji: Tümör örneklerinden hızlı ve hassas genetik profil çıkarımı.
Nadir Hastalıklar: Düşük frekanslı varyantların tespiti için yüksek doğruluk.
Nörodejeneratif Hastalıklar: Tek gen düzeyindeki mutasyonlardan kompleks yapısal varyasyonlara kadar geniş analiz imkânı.
Sıvı Biyopsi: Düşük miktarda DNA içeren örneklerde hızlı yanıt süresi.
Klinik Araştırmalar: Proje süresini ve maliyetini düşüren verimlilik.

 

SBX teknolojisi, klasik dizileme platformlarının ötesine geçerek geleceğin genetik analiz altyapısını oluşturacak kapasitede bir inovasyondur. 2026 yılında kullanıma sunulacak olsa da, bugünden itibaren bilimsel çevrelerde büyük ilgi uyandırmış durumda. Bu teknolojiyi erken dönemde keşfetmek, araştırmalarınızı bir adım öne taşıyabilir.

Letgen Biyoteknoloji olarak, genetik keşiflerin önündeki engelleri kaldıran teknolojileri yakından takip ediyor, bilim insanlarının araştırmalarını bir adım öteye taşıyacak çözümlere destek olmayı önemsiyoruz.

👉 SBX teknolojisinin 10 yıllık gelişim sürecine ve teknik detaylarına göz atmak isterseniz: 🔗 SBX Teknolojisi Hakkında Daha Fazla Bilgi