Különbség a mikroarray és a következő generációs szekvenálás között

Legfontosabb különbség - Microarray vs Next Generation szekvenálás
 

A DNS-szekvenálási eljárásokat széles körben alkalmazzák a biotechnológia, a virológia, az orvosi diagnózis és a kriminalisztika területén. Ez egy folyamat, amely meghatározza a DNS-molekulában lévő nukleotidok, adenin, guanin, timin és citozin pontos sorrendjét. A DNS-szekvenálási eljárások felgyorsítják az orvosi és biológiai kutatások csodálatos felfedezéseit. Ezek a szekvenálási módszerek az egyes szervezetek teljes genomjának szekvenálásáig fejlődtek tovább, beleértve az embereket és más élő fajokat. A mikrotáblák és a következő generációs szekvenálás modern DNS-szekvenálási eljárás. A microarray technika kifejezetten a hibridizáción alapul, amely ismert célokat tartalmaz. A következő generációs szekvenálás szintézisen alapszik (amely DNS-polimerázt használ nukleotidok beépítésére), és képes a teljes genom szekvenálására az előzőleg kiválasztott céloktól függetlenül. Ez a legfontosabb különbség a Microarray és a Next Generation Sequencing között.

TARTALOMJEGYZÉK

1. Áttekintés és a legfontosabb különbség
2. Mi a Microarray? 
3. Mi a következő generációs szekvenálás?
4. hasonlóságok a mikroarray és a Next Generation szekvenálás között
5. Side by side összehasonlítás - Microarray vs Next Generation szekvenálás táblázatos formában
6. Összegzés

Mi a Microarray??

A DNS-mikrotáblát laboratóriumi eszközként használják annak érdekében, hogy azonosítsák több ezer különböző génexpressziót egyidejűleg. Ez egy szilárd felület, azaz mikroszkópos tárgylemez, amely rajta nyomtatott mikroszkopikus DNS foltok gyűjteményét tartalmazza. Minden nyomtatott folt tartalmaz egy ismert génszekvenciát vagy egy gént. Ezek a tárgylemezen nyomtatott ismert próbák próbákként szolgálnak a génexpresszió kimutatására. Ezt transzkriptomnak nevezzük. A két DNS-szál hibridizációja az elsődleges alapelv, amelyen a mikrotáblák alapulnak. Ez a nukleinsavszekvenciák komplementer bázispárosodása a hidrogénkötések kialakulásával.

01. ábra: Microarray

Kezdetben az mRNS-molekulákat a kísérleti mintából és az egészséges egyéntől vett referenciamintából gyűjtjük. Kísérleti mintákat beteg egyedektől veszünk; például egy rákban szenvedő egyén. Miután megszerezték, mindkét mRNS mintát cDNS-é (komplementer DNS) konvertálják. Ezután mindegyik mintát fluoreszcens szondával jelöljük. A fluoreszcens próbák különböző színűek, hogy megkülönböztessék a minta cDNS-t a referencia-cDNS-től. A cDNS-molekuláknak a mikrotábla-objektumhoz történő kötődésének megindításához a két mintát összekeverjük. A hibridizáció az a folyamat, amellyel a cDNS-molekulák hozzákapcsolódnak a mikrotáblán levő DNS-próbákhoz. Miután a hibridizáció befejeződött, egy sor reakcióra kerül sor az egyes gének expressziójának azonosítása és mérése céljából, különböző színek megjelenésével, az expresszált gén mennyisége szerint. A mikroarray eredményeit felhasználjuk egy gén expressziós profil létrehozásában, amely felhasználható a különféle betegségek azonosítására.

Mi az a következő generációs szekvenálás??

A Next Generation Sequencing (NGS) a genetikai szekvenálás fejlett módszere. Alapelve hasonló a Sanger Sequencing elvéhez, amely a kapilláris elektroforézistől függ. Az NGS-ben a genomi szálat fragmentálják és egy templát szálhoz ligálják. Az egyes szálak bázisait a ligálási folyamat során kibocsátott jelek azonosítják. A Sanger szekvenálási eljárásban három különálló lépés, szekvenálás, szétválasztás és detektálás van szó. Ezen külön lépések miatt a minta előkészítésének automatizálása korlátozott a teljesítménnyel. Az NGS-ben a technikát tömb alapú szekvenálás alkalmazásával fejlesztették ki, a Sanger szekvenálási eljárás lépéseinek kombinációjával, amely több millió reakciósorozatot eredményezhet egyszerre egyidejűleg; ez nagy sebességet és áteresztőképességet eredményez alacsony költséggel.

02 ábra: Az NGS fejleményei

Az NGS három lépésből áll; könyvtár előkészítése (könyvtárak létrehozása a DNS véletlenszerű fragmentációjának felhasználásával), amplifikáció (a könyvtár amplifikálása klonális amplifikáció és PCR segítségével) és szekvenálás. A rendkívül hosszú időtartamra Sanger-szekvencia-eljárással végzett genomszekvenálási folyamatok néhány órán belül befejeződhetnek az NGS használatával..

Milyen hasonlóságot mutat a mikrotábla és a következő generációs szekvenálás??

• Mind a Microarray, mind a Next Generation szekvenálást tömb alapú szekvenálás segítségével fejlesztették ki.

Mi a különbség a mikroarray és a következő generációs szekvenálás között??

Microarray vs Next Generation szekvenálás
A mikroarray egy szilárd felülethez kapcsolt mikroszkopikus DNS foltok gyűjteménye, amelyet nagyszámú gén expressziós szintjének egyidejű mérésére használnak.	Az NGS (Next Generation szekvenálás) egy nem Sanger alapú, nagy teljesítményű DNS szekvenálási technológia, amely megkönnyíti millió vagy milliárd DNS szál szekvenálását párhuzamosan.
Interakciók az antigénnel
A Microarray hibridizáción alapszik, amely ismert célokból áll.	Az NGS szintézisen alapszik, amely DNS-polimerázt használ nukleotidok beépítésére, és független az előzőleg kiválasztott céloktól.

Összegzés - Microarray vs Next Generation szekvenálás

A kutatás összefüggésében a DNS-szekvenálás fontos gyorsító eszközzé vált. Széles körben használják a biotechnológiában, az orvosi diagnózisban és a kriminalisztikai vizsgálatokban. Fejlesztették és továbbfejlesztették hatékonyabb és gyorsabb szekvenálási eljárásokat. A mikrotáblák és az NGS két fejlett DNS-szekvenálási technika jelen vannak. Mindkettőt tömb alapú szekvenálás segítségével fejlesztették ki. A mikroarray technika a hibridizációra támaszkodik, míg az NGS szintézisre épül, amely a nukleotidok beépítéséhez DNS-polimerázt használ fel. Ez a fő különbség a Microarray és a Next Generation szekvenálás között.

Töltse le a Microarray és a következő generációs szekvenálás PDF változatát

Letöltheti e cikk PDF verzióját, és offline célokra felhasználhatja, az idézet megjegyzésének megfelelően. Töltse le a PDF verziót itt. Különbség a Microarray és a Next Generation szekvenálás között

Irodalom:

1.Behjati, Sam és Patrick S Tarpey. „Mi a következő generációs szekvenálás?” A gyermekkori betegségek archívuma. Oktatási és gyakorlati kiadás, BMJ Kiadói Csoport, 2013. december, elérhető itt. Belépés 2017. augusztus 23
2.Bumgarner, Roger. "A DNS-mikrotáblák áttekintése." A molekuláris biológia jelenlegi jegyzőkönyvei, John Wiley and Sons Inc., 2016. február 9., elérhető itt. Belépés 2017. augusztus 23.
3. „DNA Microarray Technology”. Nemzeti Humán Genom Kutató Intézet (NHGRI), elérhető itt. Belépés 2017. augusztus 23.

Kép jóvoltából:

1. Guillaume Paumier (felhasználó: guillom) „DNS-mikrotábla” - Saját munkája (CC BY-SA 3.0) a Commons Wikimedia-on keresztül
2. „Fejlesztések a következő generációs szekvenálásban”, Nederbragt, Lex (2012) - (CC BY 3.0) a Commons Wikimedia segítségével