Rozdiel medzi klonovaním pomocou klonovania a brokovnicou

kľúčový rozdiel medzi klonovaním pomocou klonovania a brokovnicou spočíva v spôsobe ich vedenia. Metóda klonovania pomocou klonu zahŕňa mapovanie chromozómov a klonovanie pred sekvenovaním, zatiaľ čo klonovanie pomocou brokovnice vynecháva chromozómové mapovanie aj klonovacie kroky počas sekvenovania..

Klonovanie pomocou klonovania a klonovanie pomocou brokovnice sú dve metódy moderného sekvenovania genómu. Klonovanie pomocou klonovania je spoľahlivejšou metódou sekvenovania. Metóda klonovania pomocou brokovnice je však rýchlejšia a lacnejšia. Článok sa zameriava na jemný rozdiel medzi klonovaním pomocou klonovania a brokovnicou.

OBSAH

1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je klonovanie pomocou klonovania 
3. Čo je klonovanie pomocou brokovnice
4. Podobnosti medzi klonovaním pomocou klonovania a brokovnicou
5. Porovnanie bok po boku - klonovanie podľa klonovania a sekvenovanie brokovnice v tabuľkovej forme
6. Zhrnutie

Čo je klonovanie pomocou klonovania?

Klonovanie pomocou klonovania je metóda genómového sekvenovania. Vyžaduje sa mapovanie každého chromozómu pred rozdelením DNA. Po zmapovaní by sa DNA mala rozdeliť na fragmenty dlhé 150 kilobáz. Tieto fragmenty sú potom pripravené na sekvenovanie. Ďalším krokom je vloženie fragmentov DNA do bakteriálnych umelých chromozómov (BAC) a potom do bakteriálnych buniek. Pretože fragmenty sú teraz vo vnútri bakteriálnych buniek, zakaždým, keď sa baktérie delia, vložené fragmenty DNA sa tiež delia a vytvárajú veľa identických kópií. Potom sa jednotlivá DNA bakteriálneho klonu fragmentuje na fragmenty dlhé 500 párov báz. Sú menšie a prekrývajú sa fragmenty. Ďalej sa uskutoční sekvenovanie vložením týchto fragmentov do vektora so známou sekvenciou DNA. Vychádzajúc zo známej sekvencie vektora pokračuje sekvenovanie až do neznámej sekvencie.

Po dokončení sekvenovania je potrebné identifikovať oblasti prekrývajúcich sa sekvencií. Potom dôjde k spojeniu fragmentov za vzniku väčších fragmentov pôvodne prezentovaných v BAC. Ďalej sa zostavenie väčších fragmentov do chromozómu uskutoční podľa mapy genómu.

Obrázok 01: Klonovanie pomocou klonovania

Významnou výhodou klonu sekvencovaním klonov je to, že vopred pripravená mapa genómu pomáha spoľahlivému zostaveniu väčších fragmentov. Nevýhodou tejto metódy sekvenovania je však to, že generovanie genómových máp a vytváranie klonov je časovo náročné. Bola to však metóda uprednostňovaná počas projektu „Human Genome Project“.

Čo je klonovanie pomocou brokovnice?

Klonovanie pomocou brokovnice je metóda sekvenovania, ktorá náhodne rozdelí sekvencie DNA na mnoho malých fragmentov a znova zostaví sekvenciu pozorovaním prekrývajúcich sa oblastí. Väčšie genómy cicavcov je ťažké klonovať a zostaviť. Je to kvôli ich štrukturálnej zložitosti a veľkosti. Aj keď je metóda sekvenovania klonov pomocou klonov spoľahlivá, sekvenovanie genómov zložitých organizmov trvá dlho. Klonovanie pomocou brokovnice sa preto stalo spoľahlivejšou lacnejšou metódou sekvencovania, ktorú je možné vykonávať rýchlejšie. Preto sa dnešní vedci spoliehajú na túto metódu sekvenovania pri riešení zložitých genómov.

Obrázok 02: Klonovanie pomocou brokovnice

Počas klonovania metódou sekvenovania brokovnicou sa nevykonávajú žiadne konvenčné kroky mapovania a klonovania genómu. Spočiatku je celý genóm rozdelený do rôznych veľkostí od 20 kilobáz do 300 kilobáz. Ďalej sa uskutoční sekvenovanie. Potom pomocou sofistikovaného počítačového softvéru je potrebné zhromaždiť fragmenty pri pohľade na prekrývajúce sa oblasti.

Klonovanie pomocou brokovnice pomáha zvyšovať presnosť existujúcich genómových sekvencií. Hlavnou výhodou tejto metódy je to, že je oveľa rýchlejšia a lacnejšia ako metóda klonovania pomocou klonovania. Tento proces však nezahŕňa použitie genetickej mapy. Preto sa počas montáže pravdepodobnejšie vyskytnú chyby. To je hlavná nevýhoda pri klonovaní metódou sekvenovania brokovnicou.

Aké sú podobnosti medzi klonovaním pomocou klonovania a brokovnicou?

• Klonovanie pomocou klonovania aj brokovanie sú dve metódy genómového sekvenovania.
• Počas obidvoch techník sekvenovania sa zostavenie fragmentov uskutoční identifikáciou prekrývajúcich sa oblastí.
• Rozdelenie DNA na menšie fragmenty je tiež potrebné na sekvenovanie klonov aj brokovníc.

Aký je rozdiel medzi klonovaním pomocou klonovania a brokovnicou?

Technika klonovania pomocou klonovania zahŕňa dva hlavné kroky: mapovanie chromozómov a klonovanie. Naopak, klonovanie pomocou brokovnice nesleduje tieto dva kroky; náhodne rozdeľuje DNA sekvencie na mnoho malých fragmentov a znova zostavuje sekvenciu pozorovaním prekrývajúcich sa oblastí. Preto je to hlavný rozdiel medzi klonovaním pomocou klonovania a brokovnicou. Vďaka tomuto faktoru je klonovanie pomocou klonovania nákladné a časovo náročné, zatiaľ čo klonovanie pomocou brokovnice je rýchlejšie a lacnejšie..

Avšak chyby počas zostavenia sú menej pravdepodobné počas klonu sekvencovaním klonov. Preto má vysokú spoľahlivosť. Klonovanie pomocou brokovnice je však relatívne menej spoľahlivá technika. Toto je tiež významný rozdiel medzi klonovaním pomocou klonovania a brokovnicou.

Nižšie uvedená grafická prezentácia poskytuje ďalšie informácie týkajúce sa rozdielu medzi klonovaním pomocou klonovania a sekvencovaním brokovnice.

Zhrnutie - klonovanie podľa klonovania a vylučovania pomocou brokovnice

V súhrne rozdielu medzi klonovaním sekvenovaním klonov a sekvenovaním brokovnice sú klon pomocou sekvenovania klonov a sekvencovania brokovnice dvoma metódami sekvenovania genómu. Technika klonovania klonovaním klonovaním však zahrnuje mapovanie genómu aj klonovacie procesy, zatiaľ čo klonovanie pomocou brokovnice nie. Toto je kľúčový rozdiel medzi klonovaním pomocou klonovania a brokovnicou. Pretože mapovanie genómu prebieha počas klonovania sekvenovaním klonov, je menej pravdepodobné, že sa vyskytnú chyby pri zostavovaní sekvencií. Klonovanie pomocou brokovnice je však oveľa rýchlejší a lacnejší proces. Napriek tomu je pomerne menej spoľahlivý. Klonovanie pomocou klonovania bolo preferovanou metódou sekvenovania počas projektu „Human Genome Project“. Ale moderný molekulárny biológ sa viac spolieha na klon pomocou brokovnice.

referencie:

1. „Čo je sekvenovanie klonovania podľa klonu?“ Fakty, tím pre verejnú angažovanosť v areáli Wellcome Genome Campus, 17. novembra 2014, k dispozícii tu.
2. „Čo je sekvencia brokovnice?“ Fakty, tím pre verejnú angažovanosť v areáli Wellcome Genome Campus, 17. novembra 2014, k dispozícii tu.

S láskavým dovolením:

1. „Kroky molekulárneho klonovania“ autor Alexpicardal97 - vlastná práca, CC BY-SA 4.0) prostredníctvom Commons Wikimedia
2. Sekvencia brokovnice lg Národným výskumným ústavom pre ľudský genóm - Národnými inštitútmi zdravia. Národný inštitút pre výskum ľudského genómu. „Hovoriaci glosár genetických pojmov“. Získané 17. novembra 2016 (public domain) prostredníctvom Commons Wikimedia