Peamine erinevus – Microarray vs järgmise põlvkonna järjestus
DNA sekveneerimisprotsesse kasutatakse laialdaselt biotehnoloogia, viroloogia, meditsiinidiagnostika ja kohtuekspertiisi valdkondades. See on protsess, mis määrab DNA molekulis esinevate nukleotiidide, adeniini, guaniini, tümiini ja tsütosiini täpse järjestuse. DNA sekveneerimise protseduuridest on saanud meditsiiniliste ja bioloogiliste uuringute imeliste avastuste kiirendaja. Need sekveneerimismeetodid on arenenud kuni üksikute organismide, sealhulgas inimeste ja teiste elusliikide täieliku genoomi sekveneerimiseni. Mikrokiibid ja järgmise põlvkonna sekveneerimine on kaasaegsed DNA sekveneerimisprotseduurid. Mikrokiibi tehnika põhineb konkreetselt hübridisatsioonil, mis sisaldab teadaolevate sihtmärkide komplekti. Järgmise põlvkonna sekveneerimine põhineb sünteesil (mis kasutab nukleotiidide lisamiseks DNA polümeraasi) ja sellel on võime järjestada kogu genoom, sõltumata eelnev alt valitud sihtmärkidest. See on peamine erinevus Microarray ja järgmise põlvkonna järjestuse vahel.
Mis on Microarray?
DNA mikrokiibi kasutatakse laborivahendina tuhandete erinevate geeniekspressioonide samaaegseks tuvastamiseks. See on tahke pind, st mikroskoobi alusklaas, mis sisaldab sellele trükitud mikroskoopiliste DNA täppide kogu. Iga trükitud koht sisaldab teadaolevat geenijärjestust või geeni. Need slaidile trükitud teadaolevad sondid toimivad sondidena geeniekspressiooni tuvastamiseks. Seda tuntakse transkriptoomina. Kahe DNA ahela vaheline hübridisatsioon on mikrokiipide peamine põhimõte. See on nukleiinhappejärjestuste komplementaarne aluspaar vesiniksidemete moodustamisega.
Joonis 01: Microarray
Esialgu kogutakse mRNA molekulid tervelt indiviidilt saadud eksperimentaalsest proovist ja võrdlusproovist. Katseproovid saadakse haigetelt isikutelt; näiteks isik, kes põeb vähki. Pärast saamist muundatakse mõlemad mRNA proovid cDNA-ks (komplementaarne DNA). Järgmisena märgistatakse iga proov fluorestsentssondi abil. Fluorestseeruvad sondid on erinevat värvi, et eristada proovi cDNA-d võrdlus-cDNA-st. Et algatada cDNA molekulide seondumist mikrokiibi slaidiga, segatakse kaks proovi kokku. Hübridisatsioon on protsess, mille käigus cDNA molekulid kinnituvad mikrokiibi slaidil olevate DNA sondide külge. Kui hübridisatsioon on lõppenud, toimub rida reaktsioone, et tuvastada ja mõõta iga geeni ekspressiooni erinevate värvidega vastav alt ekspresseeritud geeni kogusele. Mikrokiibi tulemusi kasutatakse geeniekspressiooniprofiili loomisel, mida saab kasutada erinevate haigusseisundite tuvastamiseks.
Mis on järgmise põlvkonna järjestus?
Järgmise põlvkonna sekveneerimine (NGS) on täiustatud meetod geneetiliseks sekveneerimiseks. Selle põhimõte on sarnane Sangeri järjestuse omaga, mis sõltub kapillaarelektroforeesist. NGS-is on genoomne ahel fragmenteeritud ja ligeeritud matriitsi ahelaga. Iga ahela alused tuvastatakse selle ligeerimisprotsessi käigus väljastatud signaalide järgi. Sangeri sekveneerimismeetodis on kolm eraldi etappi: sekveneerimine, eraldamine ja tuvastamine. Nende eraldi etappide tõttu on proovi ettevalmistamise automatiseerimine piiratud läbilaskevõimega. NGS-is on tehnika välja töötatud massiivipõhise sekveneerimise abil koos Sangeri sekveneerimisprotseduuri etappide kombinatsiooniga, mis võib põhjustada miljonite reaktsiooniseeriate paralleelset läbiviimist samal ajal; selle tulemuseks on suur kiirus ja läbilaskevõime madalate kuludega.
Joonis 02: NGS-i arengud
NGS koosneb kolmest etapist; raamatukogu ettevalmistamine (raamatukogude loomine kasutades DNA juhuslikku fragmenteerimist), amplifikatsioon (raamatukogu amplifitseerimine klonaalse amplifikatsiooni ja PCR abil) ja sekveneerimine. Genoomi sekveneerimisprotsessid, mida Sangeri sekveneerimisprotseduuri kasutades viiakse läbi väga pikka aega, saab NGS-i abil lõpule viia mõne tunniga.
Milline on mikrokiibi ja järgmise põlvkonna järjestuse sarnasus?
Nii Microarray kui ka järgmise põlvkonna järjestus on välja töötatud massiivipõhise järjestuse abil
Mis vahe on Microarray ja järgmise põlvkonna sekveneerimisel?
Microarray vs järgmise põlvkonna järjestus |
|
| Microarray on tahkele pinnale kinnitatud mikroskoopiliste DNA täppide kogum, mida kasutatakse suure hulga geenide ekspressioonitasemete samaaegseks mõõtmiseks. | NGS (järgmise põlvkonna sekveneerimine) on mitte-Sangeril põhinev suure läbilaskevõimega DNA sekveneerimistehnoloogia, mis hõlbustab miljonite või miljardite DNA ahelate paralleelset sekveneerimist. |
| Koosmõjud antigeeniga | |
| Microarray põhineb hübridisatsioonil, mis koosneb teadaolevate sihtmärkide komplektist. | NGS põhineb sünteesil, mis kasutab nukleotiidide kaasamiseks DNA polümeraasi ja on eelnev alt valitud sihtmärkidest sõltumatu. |
Kokkuvõte – Microarray vs järgmise põlvkonna järjestus
Uuringute kontekstis on DNA järjestamisest saanud oluline kiirendaja. Seda kasutatakse laialdaselt biotehnoloogias, meditsiinilises diagnostikas ja kohtuekspertiisi uuringutes. See on arenenud ja arenenud tõhusamateks ja kiiremateks järjestusprotseduurideks. Mikrokiibid ja NGS on kaks täiustatud DNA sekveneerimistehnikat. Mõlemad on välja töötatud massiivipõhise järjestuse abil. Mikrokiibi tehnika põhineb hübridisatsioonil, samas kui NGS põhineb sünteesil, mis kasutab nukleotiidide lisamiseks DNA polümeraasi. See on peamine erinevus Microarray ja järgmise põlvkonna järjestuse vahel.
Laadi alla Microarray vs järgmise põlvkonna järjestuse PDF-versioon
Saate alla laadida selle artikli PDF-versiooni ja kasutada seda võrguühenduseta kasutamiseks vastav alt tsitaadi märkusele. Palun laadige PDF-versioon alla siit Microarray ja järgmise põlvkonna järjestuse erinevus
