توالی اسید نوکلئیک

توالی نوکلئیک اسید به ترتیب و آرایش جای گرفتن نوکلئوتیدها در دی ان آ یا آران آ گفته می شود. این توالی را از چپ به راست، از پایانهٔ '۵ به پایانهٔ '۳، با حرف های اختصاری نوکلئوتیدها نشان می دهند.
نوکلئیک اسیدها زنجیره ای از واحدهایی به نام نوکلئوتیدها هستند. هر نوکلئوتید از سه زیر بخش تشکیل شده است: یک گروه فسفات، یک گروه قند که ستون رشته ها را می سازد و یک باز نوکلئوتیدی که به ستون متصل می شود. بازهای نوکلئوتیدی با یکدیگر تشکیل پیوندهای شیمیایی می دهند که در نهایت منجر به تشکیل ساختاری مرتبه بالاتر دوم و سوم می شوند. نمادهای مورد استفاده A, C, G, T هستند که به ترتیب نشان دهندهٔ بازهای آدنین، سیتوزین، گوانین و تایمین هستند. توالی نوکلئوتیدها را با قرار دادن این نمادها پشت یکدیگر ( برای مثال به صورت AAACCGGT ) نشان می دهند. هر توالی دارای یک رشته مکمل است که نشان دهندهٔ رشته ای است که در مقابل آن به صورت معکوس قرار می گیرد.
علاوه بر چهار نماد گفته شده، از نمادهای دیگری نیز برای نشان دادن ابهام هنگامی که بیش از یک باز در یک مکان می تواند قرار گیرد نیز استفاده می شود. این نمادها توسط آیوپاک به صورت زیر استاندارد شده است:[ ۱]
• A: آدنین
• C: سیتوزین
• G:گوانین
• T: تایمین
• R: باز G یا A
• Y: باز T یا C
• K: باز T یا G
• M: باز A یا C
• S: باز G یا C
• W: باز A یا T
• B: باز G, C, T
• D: باز G, T, A
• H: باز T, C, A
• V: باز G, C, A
• N: هر یک از چهار باز A, C, G, T
این نمادگذاری برای آران آ نیز برقرار است با این تفاوت که به جای T ( تایمین ) باز U ( یوراسیل ) استفاده می شود.
در یک سیستم زنده، نوکلئیک اسیدها حاوی اطلاعاتی برای ساخت پروتئین ها هستند. یک رشته از نوکلئوتیدها در رشتهٔ دی ان ای توسط یک مکانیزم سلولی به یک رشته از آمینواسیدها ترجمه می شود. در واقع هر گروه سه تایی از نوکلئوتیدها که کدون نام دارد به یک آمینواسید تبدیل می شود. در یک نگاه جزئی تر، از هر زیر رشته از دی ان ای ( که ژن نامیده می شود ) طی فرایند رونویسی یک رشته ام - آران ای تولید می شود. این رشته سپس به بیرون از هسته سلول و به سمت ریبوزوم ها هدایت می شود. ریبوزوم از این رشته به عنوان الکو برای ساخت پروتئین ها استفاده می کند.
توالی یابی به فرآیندی گفته می شود که طی آن دنباله نوکلئوتیدی یک قطعه دی ان ای تعیین می شود. دنبالهٔ نوکلئوتیدی در هر موجود زنده اطلاعات لازم را برای بقای حیات و تولیدمثل را در خود دارد؛ بنابراین، یافتن توالی این دنباله می تواند در تحقیقات مربوط به علل بقای موجودات و همچنین روند تکامل آن ها مفید باشد. همچینین از اطلاعات به دست آمده از دنباله ژنتیکی افراد می توان در کاربردهای مهم پزشکی بهره جست. به کمک توالی یابی می توان ژن های مؤثر در بیماری های ژنتیکی و نحوهٔ فعال شدن آن ها را شناسایی کرد که خود منجر به یافتن راه های پیشگیری از انواع بیماری یا ساخت داروهای مفید برای آن ها خواهد بود. [ ۲]