Peamine erinevus haavli järjestamise ja järgmise põlvkonna sekveneerimise vahel seisneb selles, et püssidega järjestamine on sekveneerimismeetod, mis jagab DNA järjestused juhuslikult paljudeks väikesteks fragmentideks ja paneb järjestuse uuesti kokku, jälgides järgmise põlvkonna järjestuse (NGS) kattuvaid piirkondi. on täiustatud meetod geneetiliseks sekveneerimiseks, mis sõltub kapillaarelektroforeesist.
Sekveneerimine on protsess, mis määrab nukleotiidide täpse järjekorra geenis, geenide klastris, kromosoomis ja terviklikus genoomis. Genoomiuuringutes, kohtuekspertiisis, viroloogias, bioloogilises süstemaatikas, meditsiinilises diagnostikas, biotehnoloogias ja paljudes teistes valdkondades on väga oluline analüüsida geenide struktuuri ja funktsiooni ning organismide identifitseerimist. Lisaks on saadaval erinevat tüüpi sekveneerimismeetodeid. Shotgun Sequencing ja Next Generation Sequencing on nende hulgas kaks täiustatud meetodit.
Mis on haavlite järjestamine?
Shotgun sekveneerimine on sekveneerimismeetod, mis jagab juhuslikult kogu kromosoomi või kogu genoomi DNA järjestused paljudeks väikesteks fragmentideks ja komplekteerib järjestused uuesti arvutite abil, jälgides kattuvaid järjestusi või piirkondi. Üldiselt on imetajate genoomid struktuurselt keerulised ja suurema suurusega. Seetõttu on neid raske kloonimise teel sekveneerida, kuna see on aeganõudev. Haavlipüssi järjestamine on kiirem meetod. Samuti on odavam teostada. Seetõttu toetuvad tänapäeva teadlased keeruliste genoomide lahendamiseks püssi järjestuse määramise meetodile.
Joonis 01: Haavlipüssi järjestus
Püssi järjestuse määramise protseduur on suhteliselt lihtne. See algab kogu genoomi killustamisest erineva suurusega 20-kilostest alustest kuni 300-kiloste alusteni. Seejärel tuleks iga fragment järjestada, kasutades ahela lõpetamise meetodit. Pärast järjestamist on vaja killud kokku panna, vaadates keeruka arvutitarkvara abil kattuvaid piirkondi. Tavapärane järjestuste kaardistamine ja kloonimine ei ole selle meetodi jaoks vajalikud. Lisaks ei kasutata selle meetodi puhul geneetilist kaarti. Kuna aga olemasolevaid genoomikaarte ei kasutata, tekivad komplekteerimisel vead tõenäolisem alt. See on selle meetodi üks peamisi puudusi. Lisaks pakuvad lühemad fragmendid selle meetodi iga lugemise kohta vähem ainulaadset teavet. Veelgi enam, haavlipüssi järjestamine ei tooda piisav alt andmeid, et määrata konsensusjärjestus nõutava täpsusstandardiga.
Hoolimata ülalnimetatud puudustest on püssi järjestuse määramise meetod praegu kõige tõhusam ja kulutõhusam strateegia mikroobide genoomide, sealhulgas bakterite, viiruste ja pärmseente sekveneerimiseks. Selle põhjuseks on asjaolu, et nende genoomidel puuduvad korduvad piirkonnad, mida on raske järjestada, ja neid genoome on võimalik hõlpsasti ilma vigadeta kromosoomideks kokku panna.
Mis on järgmise põlvkonna järjestus?
Järgmise põlvkonna sekveneerimine (NGS) on termin, mida kasutatakse tänapäevaste suure läbilaskevõimega järjestusprotsesside tähistamiseks. See kirjeldab mitmeid erinevaid kaasaegseid sekveneerimistehnoloogiaid, mis muutsid pöörde genoomiuuringutes ja molekulaarbioloogias. Nende tehnikate hulka kuuluvad Illumina sekveneerimine, Roche 454 sekveneerimine, ioonprootoni sekveneerimine ja SOLiD (Sequencing by Oligo Ligation Detection) sekveneerimine. NGS-süsteemid on kiiremad ja odavamad. NGS-süsteemides kasutatakse nelja peamist DNA sekveneerimise meetodit: pürosekveneerimine, sekveneerimine sünteesi teel, sekveneerimine ligeerimise teel ja ioonide pooljuhtide sekveneerimine. NGS abil saab paralleelselt sekveneerida suurt hulka DNA või RNA ahelaid (miljoneid). See võimaldab lühikese aja jooksul järjestada kogu organismide genoomi.
Joonis 02: Järgmise põlvkonna järjestus
NGS-il on erinevad eelised. See on kiire, täpsem ja kulutõhusam protsess, mida saab teostada väikese valimiga. Seega võimaldab see analüüsida kogu inimese genoomi ühes sekveneerimiskatses. Lisaks saab NGS-i kasutada metagenoomilistes uuringutes, insertsioonidest ja deletsioonidest jne tingitud variatsioonide tuvastamiseks individuaalses genoomis ning geeniekspressioonide analüüsimisel. Lisaks saab NGS analüüsida terveid transkriptoome paljudest kudedest üheaegselt. Seega on NGS muutnud pöörde transkriptoomide analüüsis.
Millised on haavlipüssi järjestuse ja järgmise põlvkonna järjestamise sarnasused?
- Shotgun sekveneerimine ja järgmise põlvkonna sekveneerimine on kaks genoomi järjestamise meetodit.
- Mõlemad meetodid on kiirmeetodid.
- Lisaks on need kulutõhusad meetodid.
- Nad suudavad paralleelselt järjestada paljusid DNA fragmente.
Mis vahe on jahipüsside järjestamisel ja järgmise põlvkonna järjestamisel?
Haavlipüssi järjestamine ja järgmise põlvkonna sekveneerimine on kaks täiustatud järjestustehnikat. Haavlipüssi järjestuse määramise meetod purustab juhuslikult kogu kromosoomi või kogu genoomi DNA järjestused paljudeks väikesteks fragmentideks ja komplekteerib järjestused uuesti arvutite abil, jälgides kattuvaid järjestusi või piirkondi. Seevastu järgmise põlvkonna järjestamine (NGS) on termin, mis viitab kaasaegsetele suure jõudlusega sekveneerimisprotsessidele. Niisiis, see on peamine erinevus püssi järjestuse ja järgmise põlvkonna järjestuse vahel. Veelgi enam, järgmise põlvkonna sekveneerimine on tehnika, mis sõltub kapillaarelektroforeesist, samas kui püssi järjestamine ei sõltu. Seetõttu on see ka erinevus haavlipüssi järjestuse ja järgmise põlvkonna järjestuse vahel. Veelgi enam, võrreldes haavlipüssi järjestamisega on järgmise põlvkonna järjestamine väga tundlik ja väga täpne.
Kokkuvõte – haavlipüssi järjestus vs järgmise põlvkonna järjestus
Shotgun sekveneerimine ja järgmise põlvkonna sekveneerimine on kaks genoomi sekveneerimisel kasutatavat sekveneerimismeetodit. Mõlemad meetodid on kiired ja kulutõhusad meetodid. NGS töötab põhimõttel, et järjestatakse järjestussüsteemi kaudu kiiresti miljoneid järjestusi üheaegselt. Seevastu püssi järjestuse määramine nõuab genoomide purustamist väikesteks fragmentideks ning järjestamist ja uuesti kokkupanemist kattuvate järjestuste abil. Niisiis, see võtab kokku erinevuse haavlipüssi järjestuse ja järgmise põlvkonna järjestuse vahel.
