Rozdiel medzi Maxam Gilbert a Sangerovým sekvencovaním

Kľúčový rozdiel - Maxam Gilbert vs Sangerove sekvenovanie
 

Nukleotidy sú základné štruktúrne jednotky a stavebné kamene DNA. Molekula DNA sa skladá z polynukleotidového reťazca. V DNA sa nachádzajú štyri rôzne nukleotidy. Tieto nukleotidy sa skladajú zo štyroch rôznych dusíkatých báz s názvom A (adenín), G (guanín), C (cytozín), T (tymín). Poradie nukleotidov v molekule DNA má veľký význam, pretože kóduje dôležitú genetickú informáciu pre rast a vývoj organizmov. DNA sekvenovanie sa týka procesu, ktorý určuje presnú nukleotidovú sekvenciu DNA. Existujú rôzne metódy sekvenovania DNA. Sekvencie Maxam Gilbert a sekvenovanie Sanger DNA sú dve metódy sekvenovania DNA, ktoré patria do sekvenovania prvej generácie. Postup sekvenovania Maxama Gilberta určuje sekvenciu báz chemickým štiepením 5 'koncov značených DNA fragmentov prednostne na každom zo štyroch nukleotidov a gélovou elektroforézou. Postup Sangerovho sekvenovania určuje nukleotidovú sekvenciu syntetizáciou jednovláknovej DNA pomocou DNA polymerázy a dideoxynukleotidov a gélovej elektroforézy.. Toto je kľúčový rozdiel medzi Maxamom Gilbertom a Sangerovým sekvencovaním.

OBSAH
1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je Maxam Gilbert
3. Čo je Sangerove sekvenovanie
4. Vedľajšie porovnanie - Maxam Gilbert vs Sangerove sekvenovanie
5. Zhrnutie

Čo je sekvencia Maxama Gilberta?

Maxam Gilbert sekvenovanie, tiež známe ako metóda chemického sekvenovania, je technika, ktorá bola vyvinutá na určenie poradia nukleotidov v DNA. Túto metódu zaviedli Walter Gilbert a Alan Maxam v roku 1976 a stala sa populárnou, pretože ju možno vykonať priamo pomocou vyčistenej DNA. Metóda Maxama Gilberta patrí k prvej generácii sekvenovania DNA a bola to prvá metóda sekvencovania, ktorú vedci často používajú.

Základný princíp tejto metódy spočíva v obmedzení koncovo značených fragmentov DNA na špecifických bázách pomocou chemikálií a podmienok špecifických pre bázu a separáciou označených fragmentov elektroforézou, ako je to znázornené na obrázku 01. Fragmenty sa separujú podľa ich veľkosti na gélu. Pretože sú fragmenty značené, je možné ľahko odvodiť sekvenciu molekuly DNA.

Maxam gilbertova metóda používa základné chemikálie na rozbitie DNA na konkrétnych bázach. Na selektívne napadnutie purínov a pyrimidínov sa používajú dve bežné chemikálie s názvom dimetylsulfát a hydrazínové chemikálie.

Metóda sekvenovania Maxama Gilberta sa uskutočňuje pomocou niekoľkých krokov nasledovne.

1. Purifikácia DNA sekvencie pomocou reštrikčných endonukleáz
2. Značenie koncov DNA fragmentov pridaním rádioaktívnych fosfátov
3. Purifikácia značených fragmentov z neznačených fragmentov gélovou elektroforézou
4. Separácia DNA značenej na konci do štyroch skúmaviek a samostatné ošetrenie so základnými chemickými látkami
5. Elektroforéza obsahu každej skúmavky na samostatných linkách na géli a separácia fragmentov podľa ich dĺžky.
6. Detekcia fragmentov autorádiografom.

Obrázok 01: Sekvenovanie Maxama Gilberta

Čo je sekvencia Sanger?

Sekvencia Sanger je sekvenčná metóda vyvinutá Frederickom Sangerom a jeho kolegami v roku 1977 na určenie základnej sekvencie daného fragmentu DNA. Je tiež známy ako sekvenčné ukončenie reťazca alebo Metóda sekvenovania dideoxy. Táto metóda pracuje na princípe selektívnej inkorporácie dideoxynukleotidov zakončujúcich reťazec (ddNTP), ako je ddGTP, ddCTP, ddATP a ddTTP pomocou DNA polymerázy počas syntézy jednovláknovej DNA na ukončenie tvorby vlákien. Dideoxynukleotidy postrádajú 3 'OH skupiny na tvorbu fosfodiesterových väzieb so susednými nukleotidmi. Tvorba vlákna sa teda zastaví, keď sa ddNTP inkorporuje do novovytvoreného vlákna počas spevňovacieho sekvenovania.

Pri tejto metóde sa uskutočňujú štyri samostatné reakcie syntézy DNA (PCR) v štyroch samostatných skúmavkách s jedným typom ddNTP. Ďalšie požiadavky sa poskytujú aj pre skúmavky na PCR vrátane primérov, dNTP, Taq polymerázy, špecifických podmienok atď. V štyroch skúmavkách so štyrmi zmesami sa uskutočňujú štyri samostatné reakcie. Po reakciách PCR sa výsledné fragmenty DNA tepelne denaturujú a separujú gélovou elektroforézou. Potom sa fragmenty vizualizujú použitím buď značeného (rádioaktívneho alebo fluorescenčného) priméru alebo dNTP, ako je znázornené na obrázku 02..

Obrázok 02: Sekvenovanie Sangerov

Aký je rozdiel medzi Maxamom Gilbertom a Sangerovým sekvenovaním?

Maxam Gilbert vs Sanger Sekvenovanie
Sekvencia Maxam Gilbert je prvá technika vyvinutá na sekvenovanie DNA.	Sangerova sekvenčná metóda bola zavedená po sekvenčnej metóde Maxama Gilberta.
používanie
Táto metóda sa používa zriedka.	Na sekvenovanie sa bežne používa Sangerove sekvenovanie.
Používanie nebezpečných chemikálií
Používa nebezpečné chemikálie.	Použitie nebezpečných chemikálií je v porovnaní s metódou Maxam Gilbert obmedzené.
Označovanie na detekciu
Táto metóda využíva rádioaktívne P32 na značenie koncov DNA fragmentov.	Sangerove sekvenovanie využíva rádioaktívne alebo fluorescenčné značené ddNTP.

Zhrnutie - Maxam Gilbert vs Sanger Sequencing

Sekvencie Maxam Gilbert a Sanger sú dva typy techník sekvenovania DNA, ktoré spadajú pod sekvenovanie DNA prvej generácie. Sekvenovanie Maxam Gilberta je prvá metóda zavedená pre sekvenovanie DNA v roku 1976 a vykonáva sa rozbíjaním koncovo označených DNA fragmentov chemikáliami špecifickými pre bázu. Preto je známy ako chemické sekvenovanie. Sangerova sekvenčná metóda bola zavedená v roku 1977 a je založená na ddNTP riadených reakciách ukončenia reťazca. Metóda sekvencovania Sanger populárna ako metóda Maxam Gilbert kvôli niekoľkým nevýhodám metódy Maxam Gilbert, ako je nadmerná časová spotreba, používanie nebezpečných chemikálií atď. Toto je rozdiel medzi sekvenciami Maxam Gilbert a Sanger..

Referencie:
1.Maxam, A. M. a Walter Gilbert. „Nová metóda na sekvenovanie DNA.“ Zborník Národnej akadémie vied. National Acad Sciences, 9. decembra 1976. Web. 30. marca 2017
2. Heather, James M. a Benjamin Chain. "Poradie sekvencérov: História sekvenovania DNA." Genomics. Academic Press, január 2016. Web. 30. marca 2017
3.Pareek, Chandra Shekhar, Rafal Smoczynski a Andrzej Tretyn. „Sekvenčné technológie a sekvenovanie genómu.“ Vestník aplikovanej genetiky. Springer-Verlag, november 2011. Web. 30. marca 2017

S láskavým dovolením:
1. „Maxam gilbertove sekvenovanie“ Autor: niekoľkokrát na anglickej Wikipédii (CC BY 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia
2. „Sangerove sekvencovanie“ Autor: Estevezj - Vlastné dielo (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia