Különbség a lőfegyver szekvenálása és a következő generáció szekvenálása között

Az kulcs különbség a puska szekvenálás és a következő generációs szekvenálás között ez az a lövöldözős szekvenálás egy olyan szekvenálási módszer, amely véletlenszerűen feldarabolja a DNS-szekvenciákat sok apró fragmentumba, és újra összeállítja a szekvenciát az átfedő régiók megfigyelésével, míg a következő Next Generation Sequencing (NGS) a genetikai szekvenálás fejlett módszere, amely a kapilláris elektroforézistől függ.

A szekvenálás az a folyamat, amely meghatározza a gén nukleotidjainak pontos sorrendjét, a géncsoportot, a kromoszómát és a teljes genomot. A genomikában, a kriminalisztikai vizsgálatokban, a virológiában, a biológiai szisztematikában, az orvosi diagnózisban, a biotechnológiában és sok más területen nagyon fontos a gének szerkezetének és működésének, valamint az organizmusok azonosításának elemzése. Ezen felül különféle típusú szekvenálási módszerek állnak rendelkezésre. Kétféle fejlett módszer a pisztoly szekvenálás és a következő generációs szekvenálás.

TARTALOMJEGYZÉK

1. Áttekintés és a legfontosabb különbség
2. Mi a lövöldözős sorrend? 
3. Mi a következő generációs szekvenálás?
4. hasonlóságok a lőfegyver szekvenálása és a következő generáció szekvenálása között
5. Összegzés egymással - Shotgun szekvenálás vs. Next Generation szekvenálás táblázatos formában
6. Összegzés

Mi az a lőfegyver szekvenálása??

A lövöldözős szekvenálás egy olyan szekvenálási módszer, amely véletlenszerűen a teljes kromoszóma vagy a teljes genom szekvenciáit bontja sok apró részre, és a szekvenciákat számítógépekkel újra összeállítja az átfedő szekvenciák vagy régiók megfigyelésével. Az emlősök genomjai általában szerkezetileg összetettek és nagyobbak. Ezért ezeket nehéz klónozni, mivel időigényes. A pisztoly szekvenálás egy gyorsabb módszer. Ez is olcsóbb végrehajtani. Ezért a mai tudósok a lövöldözős szekvenálási módszerre támaszkodnak az összetett genomok kezelésére.

01. ábra: Lőfegyver szekvenálása

A pisztoly szekvenálási eljárás viszonylag egyszerű. A teljes genom fragmentálódásával kezdődik, változó méretűre, 20 kilós bázisoktól 300 kiló alapokig. Ezután minden egyes fragmenst szekvenálni kell a lánc-lezárási módszerrel. A szekvenálás után a fragmenseket össze kell állítani úgy, hogy kifinomult számítógépes szoftver segítségével az átfedő régiókra nézzenek. Ehhez a módszerhez a szekvenciák szokásos feltérképezése és klónozása nem szükséges. Ezen túlmenően a genetikai térkép használata nem történik meg ebben a módszerben. Mivel azonban a meglévő genomtérképeket nem használják, az összeállítás során nagyobb valószínűséggel fordulnak elő hibák. Ez a módszer egyik legfontosabb hátránya. Ezenkívül a rövidebb fragmensek kevésbé egyedi információt nyújtanak az eljárás minden egyes leolvasásáról. Ráadásul a fegyver-szekvenálás nem szolgáltat elegendő adatot ahhoz, hogy a konszenzusszekvencia a kívánt pontossági szintet meghatározhassa.

A fentebb említett hátrányok ellenére a lőfegyver-szekvenálási módszer jelenleg a leghatékonyabb és leghatékonyabb stratégia a mikrobiális genomok szekvenálására, ideértve a baktériumokat, vírusokat és élesztőt. Ennek oka az, hogy genomjaikban hiányoznak az ismétlődő régiók, amelyeket nehéz szekvenálni, és lehetséges, hogy ezeket a genomokat hibák nélkül könnyen össze lehet gyűjteni kromoszómákba.

Mi az a következő generációs szekvenálás??

A Next Generation Sequencing (NGS) kifejezés a modern nagy teljesítményű szekvenálási folyamatokra utal. Számos különféle modern szekvenálási technológiát ír le, amelyek forradalmasították a genomikutatást és a molekuláris biológiát. Ezek a technikák magukban foglalják az Illumina szekvenálást, a Roche 454 szekvenálást, az ion proton szekvenálást és a SOLiD (szekvenálás Oligo Ligation Detection segítségével) szekvenálást. Az NGS rendszerek gyorsabbak és olcsóbbak. Az NGS rendszerekben négy fő DNS-szekvenálási módszert használnak: pirosekvenálás, szintetikus szekvenálás, ligálásos szekvenálás és ion-félvezető szekvenálás. Nagyszámú DNS- vagy RNS-szál (millió) szekvenálható párhuzamosan az NGS-sel. Ez lehetővé teszi a szervezetek teljes genomjának szekvenálását rövid időn belül.

02 ábra: Következő generációs szekvenálás

Az NGS-nek különböző előnyei vannak. Ez egy nagy sebességű, pontosabb és költséghatékonyabb folyamat, amelyet kis méretű mintával lehet végrehajtani. Ezért lehetővé teszi a teljes emberi genom elemzését egyetlen szekvenálási kísérlettel. Ezenkívül az NGS felhasználható a metagenomikai vizsgálatokban, az egyed genomjában az inszerciók és deléciók stb. Miatt bekövetkező variációk kimutatásában és a génexpressziók elemzésében. Ezen túlmenően, az NGS képes teljes transzkriptómákat analizálni nagyszámú szövetről egyidejűleg. Ezért az NGS forradalmasította a transzkriptumok elemzését.

Milyen hasonlóságok vannak a lövöldözős sorrend és a következő generációs sorrend között??

• A puska szekvenálás és a következő generációs szekvenálás két genom szekvenálási módszer.
• Mindkét módszer gyors módszer.
• Ezen felül költséghatékony módszerek.
• Képesek sok DNS-fragmentumot párhuzamosan szekvenálni.

Mi a különbség a lövöldözős sorrend és a következő generációs sorrend között??

A puska szekvenálás és a következő generációs szekvenálás két fejlett szekvenálási technika. A pisztoly szekvenálási módszer véletlenszerűen a teljes kromoszóma vagy a teljes genom DNS szekvenciáit bontja sok kis fragmentumba, és a szekvenciákat számítógépekkel újra összeállítja az átfedő szekvenciák vagy régiók megfigyelésével. Ezzel szemben a Next Generation Sequencing (NGS) egy olyan kifejezés, amely a modern nagy teljesítményű szekvenálási folyamatokra utal. Tehát ez a legfontosabb különbség a lövöldözős és a következő generációs szekvenálás között. Ezenkívül a következő generációs szekvenálás olyan technika, amely a kapilláris elektroforézistől függ, míg a lövöldözős szekvenálás nem függ. Ezért ez is különbség a lövöldözős és a következő generációs szekvenálás között. Ráadásul a pisztoly szekvenáláshoz képest a következő generációs szekvenálás nagyon érzékeny és nagyon pontos .

Összegzés - Lőfegyver-szekvenálás vs. következő generációs szekvenálás

A pisztoly szekvenálás és a következő generációs szekvenálás két szekvenálási módszer, amelyeket a genom szekvenáláshoz használnak. Mindkét módszer gyors és költséghatékony módszer. Az NGS azon az elven működik, hogy egymilliószor szekvenáljon egyidejűleg gyors módon egy szekvenáló rendszeren keresztül. Ezzel szemben a lövöldözős szekvenáláshoz a genomok apró fragmentumokká történő felbontását, az egymást átfedő szekvenciák felhasználásával történő szekvenálást és újraszerelést kell elvégezni. Tehát ez összegzi a különbséget a lövöldözős és a következő generációs szekvenálás között.

Referencia:

1. „Komplex genomok: Shotgun szekvenálás” Nature News, Nature Publishing Group, elérhető itt.
2. 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.

Kép jóvoltából:

1. „Teljes genom lőfegyver-szekvenálás és hierarchikus lőfegyver-szekvenálás”: Commins, J., Toft, C., Fares, M. A. - „Számítási biológiai módszerek és alkalmazásuk a rovarok endocelluláris szimbiotikus baktériumainak összehasonlító genomikájához.” Biol. Eljárások Online (2009). Hozzáférhető a SpringerImages (CC BY-SA 2.5) segítségével a Commons Wikimedia segítségével
2. „HiSeq 2000” a RE73 által - Saját munka (CC BY-SA 3.0) a Commons Wikimedia segítségével