Különbség Maxam Gilbert és Sanger szekvenálás között

Fő különbség - Maxam Gilbert és Sanger szekvenálás
 

A nukleotidok a DNS alapvető szerkezeti egységei és építőelemei. A DNS-molekula polinukleotidláncból áll. Négy különböző nukleotid található a DNS-ben. Ezek a nukleotidok négy különböző nitrogénbázisból állnak, amelyeknek neve A (adenin), G (guanin), C (citozin), T (timin). A nukleotidok sorrendje a DNS-molekulában nagy jelentőséggel bír, mivel fontos genetikai információt kódol a szervezetek növekedéséhez és fejlődéséhez. A DNS-szekvenálás arra a folyamatra vonatkozik, amely meghatározza a DNS pontos nukleotid-szekvenciáját. Különböző DNS-szekvenálási módszerek léteznek. A Maxam Gilbert szekvenálás és a Sanger DNS szekvenálás két olyan DNS szekvenálási módszer, amelyek az első generációs szekvenáláshoz tartoznak. A Maxam Gilbert szekvenálási eljárás úgy határozza meg az alapszekvenciát, hogy az 5'-véggel jelölt DNS-fragmenseket előnyösen négy nukleotid mindegyikénél elválasztjuk és gélelektroforézissel végezzük. A Sanger szekvenálási eljárás meghatározza a nukleotid szekvenciát az egyszálú DNS szintetizálásával DNS polimeráz és dideoxinukleotidok, valamint gélelektroforézis segítségével. Ez a legfontosabb különbség Maxam Gilbert és Sanger Sequencing között.

TARTALOMJEGYZÉK
1. Áttekintés és a legfontosabb különbség
2. Mi az a Maxam Gilbert?
3. Mi a Sanger szekvenálás?
4. Side by side összehasonlítás - Maxam Gilbert vs Sanger Sequencing
5. Összegzés

Mi az a Maxam Gilbert szekvenálás??

Maxam Gilbert szekvenálás, más néven kémiai szekvenálási módszer, egy olyan technika, amelyet a nukleotidok sorrendjének meghatározására fejlesztettek ki a DNS-ben. Ezt a módszert Walter Gilbert és Alan Maxam vezette be 1976-ban, és népszerűvé vált, mivel közvetlenül tisztított DNS-sel végrehajtható. Maxam Gilbert módszer a DNS-szekvenálás első generációjához tartozik, és ez volt az első szekvenálási módszer, amelyet a tudósok széles körben használtak.

Ennek a módszernek az alapelve a végjelzett DNS-fragmenseknek a meghatározott bázisokon történő korlátozása bázis-specifikus vegyi anyagokkal és körülményekkel, valamint a jelölt fragmensek elektroforézissel történő elválasztása, ahogy az az 1. ábrán látható. A fragmenseket méretük szerint választják el a gél. Mivel a fragmenseket jelöltük, a DNS-molekula szekvenciája könnyen levezethető.

A Maxam gilbert módszer alapspecifikus vegyszereket használ a DNS lebontására meghatározott bázisokon. Két általános kémiai anyagot, a dimetil-szulfátot és a hidrazin-vegyszert használják a purinek és a pirimidinek szelektív támadására.

A Maxam Gilbert szekvenálási módszert több lépésben hajtjuk végre, az alábbiak szerint.

1. A DNS-szekvencia tisztítása restrikciós endonukleázok alkalmazásával
2. A DNS-fragmensek végeinek jelölése radioaktív foszfátok hozzáadásával
3. A jelölt fragmensek tisztítása nem jelölt fragmensekből gélelektroforézissel
4. A végjelzett DNS-t négy csőbe szétválasztjuk és bázisspecifikus vegyi anyagokkal kezeljük külön
5. Az egyes csövek tartalmának elektroforézise külön vonalakon, gélen, és a fragmentumok szétválasztása hosszuk szerint.
6. A fragmensek detektálása autoradiográfiával.

01. ábra: Maxam Gilbert szekvenálása

Mi a Sanger szekvenálás??

A Sanger-szekvenálás egy szekvenálási módszer, amelyet Frederick Sanger és munkatársai 1977-ben fejlesztettek ki egy adott DNS-fragmens bázisszekvenciájának meghatározására. Más néven lánczáró szekvenálás vagy Dideoxi szekvenálási módszer. Ez a módszer a láncba befejező dideoxinukleotidok (ddNTP-k), például ddGTP, ddCTP, ddATP és ddTTP szelektív beépítésének elvén működik DNS polimeráz segítségével az egyszálú DNS szintézise során a szálképződés megszüntetésére. A di-oxinukleotidok nem tartalmaznak 3 'OH-csoportokat a szomszédos nukleotidokkal foszfodiészter kötések kialakításához. Ennélfogva a szálképződés leáll, miután a ddNTP-t beillesztették az újonnan képződő szálba a csipkeszekvenálás során.

Ebben az eljárásban négy különálló DNS-szintézisreakciót (PCR) hajtunk végre négy különálló csőben, egy típusú ddNTP-vel. A PCR-csövekhez egyéb követelményeket is tartalmaznak, beleértve a primereket, dNTP-ket, Taq-polimerázt, speciális körülményeket stb. Négy különálló reakciót négy csőben, négy keverékkel hajtanak végre. A PCR-reakciók után a kapott DNS-fragmenseket hő-denaturáljuk és gélelektroforézissel elválasztjuk. Ezután a fragmenseket jelölt (radioaktív vagy fluoreszcens) alapozóval vagy dNTP-kkel láthatjuk el, amint azt a 02 ábra mutatja..

02 ábra: Sanger szekvenálása

Mi a különbség Maxam Gilbert és Sanger Sequencing között??

Maxam Gilbert vs Sanger Sequencing
A Maxam Gilbert szekvenálás az első módszer, amelyet a DNS szekvenáláshoz fejlesztettek ki.	A Sanger szekvenálási módszert a Maxam Gilbert szekvenálási módszer után vezetik be.
Használat
Ezt a módszert ritkán használják.	A Sanger szekvenálást rutinszerűen használják a szekvenáláshoz.
Veszélyes vegyszerek használata
Veszélyes vegyszereket használ.	A veszélyes vegyi anyagok használata korlátozott a Maxam Gilbert módszerhez képest.
Címkézés a detektáláshoz
Ez a módszer radioaktív P-t használ32 a DNS-fragmensek végeinek jelölésére.	A Sanger szekvenálás radioaktív vagy fluoreszcensen jelölt ddNTP-ket használ.

Összegzés - Maxam Gilbert vs Sanger szekvenálás

Maxam Gilbert és Sanger szekvenálás kétféle DNS-szekvenálási technika, amelyek az első generációs DNS-szekvenálás alá tartoznak. A Maxam Gilbert szekvenálás az első módszer, amelyet 1976-ban vezettek be a DNS szekvenáláshoz, és ezt úgy végezzük, hogy a végén jelölt DNS-fragmenseket bázis-specifikus vegyszerekkel megbontjuk. Ezért kémiai szekvenálásnak hívják. A Sanger szekvenálási módszert 1977-ben vezették be, és a ddNTP által vezérelt lánc-terminációs reakciókon alapul. A Sanger szekvenálási módszer a Maxam Gilbert módszernél népszerű, mivel a Maxam Gilbert módszernek számos hátránya van, például túlzott időfogyasztás, veszélyes vegyi anyagok használata stb. Ez a különbség a Maxam Gilbert és a Sanger szekvenálás között..

Irodalom:
1.Maxam, A. M és Walter Gilbert. „Új módszer a DNS szekvenálására.” A Nemzeti Tudományos Akadémia folyóiratai. National Acad Sciences, 1976. december 9. Web. 2017. március 30
2.Heather, James M. és Benjamin Chain. "A szekvenciák szekvenciája: a szekvenáló DNS története." Genomics. Academic Press, 2016. január. Web. 2017. március 30
3.Pareek, Chandra Shekhar, Rafal Smoczynski és Andrzej Tretyn. “Szekvenáló technológiák és genom szekvenálás.” Journal of Applied Genetics. Springer-Verlag, 2011. november. Web. 2017. március 30

Kép jóvoltából:
1. „Maxam gilbert szekvenálás” többször az angol Wikipédiában (CC BY 3.0) a Commons Wikimedia segítségével
2. „Sanger-szekvenálás”: Estevezj - Saját munka (CC BY-SA 3.0) a Commons Wikimedia-on keresztül