Tärkein ero - Microarray vs. seuraavan sukupolven sekvensointi
DNA-sekvensointiprosesseja käytetään laajasti biotekniikan, virologian, lääketieteellisen diagnoosin ja rikosteknisten alojen aloilla. Se on prosessi, joka määrittää DNA-molekyylissä läsnä olevien nukleotidien, adeniinin, guaniinin, tymiinin ja sytosiinin tarkan järjestyksen. DNA-sekvensointimenettelyistä on tullut kiihdytin lääketieteellisen ja biologisen tutkimuksen ihmeellisille löydöille. Nämä sekvensointimenetelmät ovat kehittyneet sekvensoimaan yksittäisten organismien täydellisen genomin, mukaan lukien ihmiset ja muut elävät lajit. Mikrosäteet ja seuraavan sukupolven sekvensointi ovat moderneja DNA-sekvensointimenettelyjä. Microarray-tekniikka perustuu nimenomaan hybridisaatioon, joka sisältää joukon tunnettuja kohteita. Seuraavan sukupolven sekvensointi perustuu synteesiin (joka käyttää DNA-polymeraasia nukleotidien sisällyttämiseen) ja sillä on kyky sekvensoida koko genomi aiemmin valituista kohteista riippumatta. Tämä on tärkein ero Microarrayn ja Next Generation Sequencingin välillä.
SISÄLLYS
1. Yleiskatsaus ja keskeinen ero
2. Mikä on Microarray
3. Mikä on seuraavan sukupolven sekvensointi
4. Microarrayn ja seuraavan sukupolven sekvensoinnin yhtäläisyydet
5. Rinnakkainen vertailu - Microarray vs. seuraavan sukupolven sekvensointi taulukkomuodossa
6. Yhteenveto
Mikä on Microarray?
DNA-mikrosirua käytetään laboratoriotyökaluna tuhansien erilaisten geeniekspressioiden tunnistamiseksi samanaikaisesti. Se on kiinteä pinta, ts. Mikroskooppikalvo, joka sisältää kokoelman mikroskooppisia DNA-pisteitä. Jokainen painettu täplä sisältää tunnetun geenisekvenssin tai geenin. Nämä tunnetut koealustalle painetut koettimet toimivat koettimina geeniekspression havaitsemiseksi. Tätä kutsutaan transkriptioksi. Kahden hybridisäikeen välinen hybridisaatio on ensisijainen mikropiirien perusta. Se on nukleiinihapposekvenssien komplementaarinen emäspariliitos vetysidosten muodostumisen kanssa.
Kuva 01: Microarray
Aluksi mRNA-molekyylit kerätään koenäytteestä ja terveeltä yksilöltä saatu vertailunäyte. Kokeelliset näytteet saadaan sairailta yksilöiltä; esimerkiksi syöpää sairastava henkilö. Saatuaan molemmat mRNA-näytteet muunnetaan cDNA: ksi (komplementaarinen DNA). Seuraavaksi kukin näyte leimataan fluoresoivalla koettimella. Fluoresoivat koettimet ovat eri värejä näytteen cDNA: n erottamiseksi vertailu-cDNA: sta. CDNA-molekyylien sitoutumisen aloittamiseksi mikrorake-objektilasiin nämä kaksi näytettä sekoitetaan keskenään. Hybridisaatio on prosessi, jolla cDNA-molekyylit kiinnittyvät mikrokalvolevyn DNA-koettimiin. Kun hybridisaatio on valmis,tapahtuu joukko reaktioita kunkin geenin ilmentymisen tunnistamiseksi ja mittaamiseksi eri väreillä ilmentyvän geenimäärän mukaan. Mikrosirun tuloksia hyödynnetään geeniekspressioprofiilin luomisessa, jota voidaan käyttää erilaisten tautiolosuhteiden tunnistamiseen.
Mikä on seuraavan sukupolven sekvensointi?
Seuraavan sukupolven sekvensointi (NGS) on edistyksellinen menetelmä geneettiseen sekvensointiin. Sen periaate on samanlainen kuin Sanger-sekvensoinnin, joka riippuu kapillaarielektroforeesista. NGS: ssä genominen juoste fragmentoidaan ja ligoidaan templaattisäikeeseen. Kunkin juosteen emäkset tunnistetaan emittoiduilla signaaleilla sen ligaatioprosessin aikana. Sanger-sekvensointimenetelmässä on mukana kolme erillistä vaihetta, sekvensointi, erottaminen ja havaitseminen. Näistä erillisistä vaiheista johtuen näytteen valmistuksen automatisointi on rajallista. NGS: ssä tekniikka kehitetään käyttämällä matriisipohjaista sekvensointia yhdistämällä Sanger-sekvensointimenettelyn vaiheet, mikä voi aiheuttaa miljoonien reaktiosarjojen suorittamisen samanaikaisesti samanaikaisesti; tämä johtaa suuriin nopeuksiin ja suorituskykyyn pienillä kustannuksilla.
Kuva 02: NGS: n kehitys
NGS koostuu kolmesta vaiheesta; kirjaston valmistelu (kirjastojen luominen käyttämällä satunnaista DNA-fragmentointia), monistus (kirjaston monistus klonaalista monistusta ja PCR: ää käyttäen) ja sekvensointi. Genomin sekvensointiprosessit, jotka suoritetaan erittäin pitkiä aikoja Sangerin sekvensointimenettelyllä, voitaisiin suorittaa muutamassa tunnissa NGS: n avulla.
Mikä on Microarrayn ja seuraavan sukupolven sekvensoinnin yhtäläisyys?
Sekä Microarray- että Next Generation Sequencing -kehitys on kehitetty käyttäen matriisipohjaista sekvensointia
Mikä on ero Microarrayn ja seuraavan sukupolven sekvensoinnin välillä?
Erilainen artikkeli keskellä taulukkoa
Microarray vs. seuraavan sukupolven sekvensointi |
|
| Microarray on kokoelma mikroskooppisia DNA-täpliä, jotka on kiinnitetty kiinteään pintaan, jota käytetään mittaamaan samanaikaisesti suuren määrän geenejä. | NGS (Next-generation sekvensointi) on ei-Sanger-pohjainen suuritehoinen DNA-sekvensointitekniikka, joka helpottaa miljoonien tai miljardien DNA-säikeiden sekvensointia rinnakkain. |
| Yhteisvaikutukset antigeenin kanssa | |
| Microarray perustuu hybridisaatioon, joka koostuu joukosta tunnettuja kohteita. | NGS perustuu synteesiin, joka käyttää DNA-polymeraasia nukleotidien sisällyttämiseen ja on riippumaton aiemmin valituista kohteista. |
Yhteenveto - Microarray vs. seuraavan sukupolven sekvensointi
Tutkimuksen yhteydessä DNA-sekvensoinnista on tullut tärkeä kiihdytin. Sitä käytetään laajalti biotekniikassa, lääketieteellisessä diagnosoinnissa ja rikosteknologian tutkimuksissa. Se on kehittynyt ja kehittynyt tehokkaammiksi ja nopeammin sekvensointimenettelyiksi. Mikrosäteet ja NGS ovat kaksi edistynyttä DNA-sekvensointitekniikkaa. Molemmat on kehitetty käyttäen matriisipohjaista sekvensointia. Microarray-tekniikka perustuu hybridisaatioon, kun taas NGS perustuu synteesiin, joka käyttää DNA-polymeraasia nukleotidien sisällyttämiseen. Tämä on tärkein ero Microarrayn ja Next Generation Sequencingin välillä.
Lataa PDF-versio Microarray vs Next Generation Sekvenssistä
Voit ladata tämän artikkelin PDF-version ja käyttää sitä offline-tarkoituksiin lainausviestin mukaan. Lataa PDF-versio täältä Ero Microarrayn ja seuraavan sukupolven sekvensoinnin välillä
