Η ανίχνευση και αναγνώριση των μοριακών βλαβών στο γονιδίωμα είναι καθοριστικής
σημασίας, καθώς συμβάλλει στην κατανόηση της γενετικής βάσης των ασθενειών, αλλά και
στην ανάπτυξη κατάλληλων μεθόδων διάγνωσης και θεραπείας. Την επανάσταση στη μοριακή
διαγνωστική αποτέλεσε η αλληλούχηση Sanger, η οποία επέτρεψε τον προσδιορισμό της
αλληλουχίας του DNA. Έκτοτε, η ραγδαία εξέλιξη των τεχνολογιών αλληλούχησης, τείνει να
εκτοπίσει τις κλασικές μεθόδους, που βασίζονται στην ηλεκτροφόρηση, στον υβριδισμό και
την κυτταρογενετική ανάλυση. Οι πιο σύγχρονες μέθοδοι επιτρέπουν την παράλληλη
αλληλούχηση χιλιάδων γονιδίων ταυτόχρονα, με υψηλή ακρίβεια και μεγάλη ταχύτητα.
Η παρούσα εργασία αναλύει την εφαρμογή των μεθόδων αλληλούχησης ως βασικό εργαλείο
για την ανίχνευση των μοριακών βλαβών. Εξετάζεται αρχικά η αλληλούχηση πρώτης γενιάς,
με τη μέθοδο Sanger, να αποτελεί ακόμη το «χρυσό πρότυπο» (gold standard) της μοριακής
διάγνωσης και να χρησιμοποιείται για την επικύρωση των αποτελεσμάτων νεότερων
τεχνολογιών.
Στη συνέχεια αναλύονται οι τεχνολογίες αλληλούχησης νέας γενιάς (Next Generation
Sequencing, NGS), οι οποίες αποτελούν τον πυρήνα της μαζικής αλληλούχησης για τον
εντοπισμό, σημειακών μεταλλάξεων (SNVs) και μικρών ενθέσεων/ελλείψεων (indels) με
υψηλή ακρίβεια. Συγχρόνως επισημαίνεται η μετάβαση προς την αλληλούχηση τρίτης γενιάς
(Third Generation Sequencing, TGS), η οποία προσφέρει αναγνώσεις μεγάλου μήκους (longread sequencing) ξεπερνώντας τους περιορισμούς της NGS. Η τεχνολογία αυτή δίνει τη
δυνατότητα για αλληλούχηση ολόκληρου του γονιδιώματος και την ανίχνευση πιο σύνθετων
δομικών αναδιατάξεων όπως χρωμοσωμικών ανωμαλιών.Επίσης στην παρούσα εργασία αναλύεται η μέθοδος της ποσοτικής PCR (qPCR) σε
συνδυασμό με την HRM ανάλυση (High Resolution Melting), η οποία είναι ιδανική για
προσυμπτωματικό έλεγχο (screening) και τον εντοπισμό μεταλλάξεων σε γενετικά «hotspots».
Η μέθοδος αποτελεί γρήγορη, οικονομική και αξιόπιστη λύση, κυρίως για τον εντοπισμό
γνωστών μεταλλάξεων.

Τέλος, παράλληλα με την ραγδαία εξέλιξη των τεχνολογιών, αναδεικνύεται ο κρίσιμος ρόλος
της βιοπληροφορικής, η οποία αποτελεί το συνδετικό κρίκο ανάμεσα στα ακατέργαστα
δεδομένα που προκύπτουν από τις μεθόδους αλληλούχησης και στην αξιολόγηση της
σοβαρότητας των μοριακών βλαβών. Συγχρόνως αναλύονται τα πλεονεκτήματα της
ενσωμάτωσης της τεχνητής νοημοσύνης στα υπολογιστικά προγράμματα της
βιοπληροφορικής, παρέχοντας άμεση κλινική διάγνωση.

The detection and identification of molecular lesions within the genome are of paramount
importance, contributing to the understanding of the genetic basis of diseases and the
development of appropriate diagnostic and therapeutic methods. Since Sanger sequencing, the
rapid evolution of sequencing technologies has tended to displace classical methods. Modern
methods allow for the massive parallel sequencing of thousands of genes simultaneously, with
high accuracy and speed.
This thesis analyzes the application of sequencing methods as a fundamental tool for detecting
molecular lesions. Initially, first-generation sequencing is examined, with the Sanger method
still serving as the "gold standard" of molecular diagnosis and being utilized for the validation
of results from newer technologies.
Subsequently, Next Generation Sequencing (NGS) technologies are analyzed, which form the
core of high-throughput sequencing for the detection of single nucleotide variants (SNVs) and
small insertions/deletions (indels) with high precision. Concurrently, the transition toward
Third Generation Sequencing (TGS) is highlighted, which offers long-read sequencing,
overcoming the limitations of NGS. This technology enables whole-genome sequencing and
the detection of complex structural variations, such as chromosomal abnormalities.

Furthermore, this study analyzes the method of quantitative PCR (qPCR) combined with High
Resolution Melting (HRM) analysis, which is ideal for screening and identifying mutations in
genetic "hotspots." This method constitutes a fast, cost-effective, and reliable solution,
primarily for detecting known mutations.

Finally, alongside the rapid evolution of sequencing technologies, the critical role
of bioinformatics is highlighted as the essential link between raw sequencing data and the
assessment of molecular lesion severity. At the same time, the advantages of
integrating Artificial Intelligence (AI) into bioinformatics pipelines are analyzed,
demonstrating its potential to enable real-time clinical diagnosis.