긴서열 시퀀싱 (Long-Read Sequencing)

한 줄 정의: 수천에서 수만 염기 길이에 이르는 긴 DNA·RNA 서열 조각을 한 번에 읽어내는 시퀀싱 방식으로, 반복서열이나 구조 변이 분석에 강점을 갖습니다.

열이 고온부에서 저온부로 이동하는 열전달 개념을 나타냅니다.

쉽게 풀면

기존의 많이 쓰이던 시퀀싱 방법은 DNA를 아주 짧은 조각으로 잘라 읽은 뒤 컴퓨터로 이어붙이는 방식이었는데, 이는 마치 찢어진 편지를 아주 작은 조각으로 자른 뒤 다시 맞추는 것과 비슷해서 반복되는 문구가 많으면 순서를 헷갈리기 쉽습니다. 긴서열 시퀀싱은 편지를 훨씬 덜 자르고 긴 상태로 그대로 읽어내는 방식이어서, 반복되는 구간이 많은 부분도 훨씬 정확하게 원래 순서를 파악할 수 있습니다.

왜 중요한가

짧은 서열만으로는 풀기 어려운 반복서열 영역, 복잡한 구조 변이, 유전자 융합 절단점 등을 긴서열 시퀀싱은 훨씬 명확하게 규명할 수 있습니다. 이 때문에 드노보 유전체 조립의 완성도를 높이고, 임상 및 미생물 연구에서 짧은 서열 방식을 보완하는 도구로 폭넓게 채택되고 있습니다.

논문에서는 이렇게 쓰입니다

"Long-read sequencing enabled the resolution of a large segmental duplication that was previously unresolvable with short reads."

긴서열 시퀀싱을 통해 기존 짧은 서열로는 풀 수 없었던 대형 분절 중복 영역을 규명했다는 예문입니다.

"We combined long-read sequencing with short-read data to generate a highly contiguous de novo genome assembly."

긴서열 시퀀싱과 짧은서열 데이터를 결합해 연속성이 높은 드노보 유전체 조립을 완성했다는 예문입니다.

조금 더 깊게 보면

긴서열 시퀀싱은 단일 분자를 실시간으로 관측하거나 나노 크기의 구멍을 통과시키는 방식 등으로 이루어지며, 대표적으로 나노포어 기반 및 단일분자 실시간 시퀀싱 기술이 있습니다. 읽기 길이가 길어지는 대신 개별 읽기의 오류율이 짧은서열 방식보다 높을 수 있어, 짧은서열 데이터와 결합해 정확도를 보정하는 하이브리드 접근이 흔히 쓰입니다.

주의할 점

긴서열 시퀀싱은 시료의 양과 품질(DNA 단편화 정도) 요구조건이 짧은서열 방식과 다르므로, 실험 설계 단계에서 시료 준비 방법을 별도로 고려해야 합니다.