Põhiline erinevus nanopooride ja valgustuse järjestuse vahel on see, et nanopooride sekveneerimine on kolmanda põlvkonna sekveneerimistehnika, mis kasutab DNA molekuli järjestuse tuvastamiseks nanopoori, samas kui valgustuse sekveneerimine on teise põlvkonna järjestustehnika, mis kasutab pöörduvat järjestust. värviterminaatorite tehnoloogia DNA molekuli järjestuse tuvastamiseks.
DNA sekveneerimine on DNA molekuli täpse nukleotiid- või alusjärjestuse määramine. Nukleiinhappejärjestuste määramiseks on palju kiireid meetodeid, mis kiirendavad bioloogiliste ja meditsiiniliste uuringute avastusi. Ühe esimese DNA sekveneerimise tehnika (Sangeri sekveneerimine) töötas välja Frederick Sanger 1975. aastal, võttes kasutusele praimeri pikendamise strateegia MRC keskuses Cambridge'is, Ühendkuningriigis. Tänapäeval kuulub enamik kiireid DNA sekveneerimistehnikaid teise põlvkonna (järgmise põlvkonna) ja kolmanda põlvkonna DNA sekveneerimiskategooriatesse. Nanopoor ja valgustusjärjestus on kaks sellist uut DNA-tehnoloogiat.
Mis on nanopooride järjestamine?
Nanopooride järjestamine on kolmanda põlvkonna sekveneerimistehnika, mis kasutab DNA molekuli nukleiinhappejärjestuse tuvastamiseks valgu nanopoori. Nanopooride sekveneerimisel muudab nanopoori läbiv DNA oma voolu. See muutus sõltub DNA järjestuse kujust, suurusest ja pikkusest. Saadud signaal dekodeeritakse spetsiifilise DNA või RNA järjestuse saamiseks. See meetod ei vaja modifitseeritud nukleotiide ja see toimib reaalajas.
Joonis 01: Nanopooride järjestamine
Oxford Nanopore Technologies on populaarne ettevõte, mis toodab arvuk alt nanopooride sekveneerimisseadmeid. Enamikul Oxford Nanopore'i sekveneerimisseadmetest on vooluelemendid. Sellel vooluelemendil on mitmeid pisikesi nanopoore, mis on põimitud elektrikindlasse membraani. Iga nanopoor vastab oma elektroodile. See elektrood ühendub kanali ja andurikiibiga. See elektrood mõõdab nanopoori läbivat elektrivoolu. Kui molekul läbib nanopoori, siis selle vool muutub või katkeb. Veelgi enam, see häire tekitab iseloomuliku särisemise. Seejärel dekodeeritakse see vingerpuss DNA või RNA järjestuse määramiseks reaalajas.
Mis on Illumina järjestus?
Illumina sekveneerimine on teise põlvkonna sekveneerimistehnika, mis kasutab DNA molekulide järjestuse tuvastamiseks pöörduvate värviterminaatorite tehnoloogiat. Ettevõte Solexa, mis on nüüd osa ettevõttest Illumina, asutati 1998. aastal. See ettevõte leiutas selle järjestusmeetodi, mis põhineb pööratavate värviterminaatorite tehnoloogial ja konstrueeritud polümeraasidel.
Joonis 02: Illumina järjestus
Illumina järjestuse meetodil jagatakse proov kõigepe alt lühikesteks osadeks. Seetõttu luuakse illumina sekveneerimisel alguses 100-150bp lühikesed lugemised või fragmendid. Seejärel ligeeritakse need fragmendid üldiste adapteritega ja lõõmutatakse slaidile. Iga fragmendi amplifitseerimiseks tehakse PCR. See loob koha, kus on sama fragmendi palju koopiaid. Hiljem eraldatakse need üheahelalisteks ja allutatakse sekveneerimisele. Järjestusslaid sisaldab fluorestseeruv alt märgistatud nukleotiide, DNA polümeraasi ja terminaatorit. Terminaatori tõttu lisatakse korraga ainult üks alus. Iga tsükli lõpetaja eemaldatakse ja see võimaldab saidile järgmise aluse lisada. Lisaks tuvastab arvuti fluorestsentssignaalide põhjal igas tsüklis lisatud baasi. Illumina sekveneerimistehnoloogia loob järjestuse 4–56 tunni jooksul.
Millised on Nanopore'i ja Illumina sekveneerimise sarnasused?
- Nanopore ja illumina järjestamine on kaks järjestustehnikat.
- Mõlemad on kiired ja uued järjestusmeetodid.
- Neid kasutatakse DNA ja RNA järjestuste tuvastamiseks.
- Mõlemal on suur täpsus.
Mis vahe on Nanopore'i ja Illumina sekveneerimisel?
Nanopooride järjestamine on kolmanda põlvkonna sekveneerimistehnika, mis kasutab DNA molekulide järjestuse tuvastamiseks nanopoori. Seevastu valgustuse sekveneerimine on teise põlvkonna sekveneerimistehnika, mis kasutab DNA molekulide järjestuse tuvastamiseks pöörduvate värviterminaatorite tehnoloogiat. o, see on peamine erinevus nanopooride ja valgustuse järjestuse vahel. Veelgi enam, nanopooride sekveneerimise täpsus on 92–97%, samas kui valgustuse sekveneerimise täpsus on 99%.
Järgmine infograafik loetleb nanopooride ja illumina järjestuse erinevused tabeli kujul.
Kokkuvõte – Nanopore vs Illumina järjestus
Suure läbilaskevõimega sekveneerimismeetodite hulka kuuluvad teise põlvkonna (lühilugemine) ja kolmanda põlvkonna (pika lugemisega) järjestusmeetodid. Nanopoor ja illumina sekveneerimine on kaks uut DNA tehnoloogiat, mis kuuluvad kolmanda põlvkonna ja teise põlvkonna (järgmise põlvkonna) DNA järjestuse kategooriatesse. Nanopooride sekveneerimisel kasutatakse DNA molekulide järjestuse tuvastamiseks nanopoori. Teisest küljest kasutab illumina järjestuse määramine DNA molekulide järjestuse tuvastamiseks pöörduvaid värviterminaatorite tehnoloogiat. Seega on see nanopooride ja valgustuse järjestuse erinevuse kokkuvõte.
