Rozdiel medzi sekvenovaním brokovnice a sekvenciou nasledujúcej generácie

kľúčový rozdiel medzi sekvencovaním brokovnice a sekvenovaním nasledujúcej generácie je to brokovnica je sekvenčná metóda, ktorá náhodne rozdeľuje DNA sekvencie na mnoho malých fragmentov a znova zostavuje sekvenciu pozorovaním prekrývajúcich sa oblastí, zatiaľ čo ďalšia generácia sekvencií (NGS) je pokročilá metóda genetického sekvenovania, ktorá závisí od kapilárnej elektroforézy..

Sekvenovanie je proces, ktorý určuje presné poradie nukleotidov v géne, zhluk génov, chromozómov a kompletný genóm. Pri genomických štúdiách, forenzných štúdiách, virologii, biologickej systematike, lekárskej diagnostike, biotechnológii av mnohých ďalších oblastiach je veľmi dôležité analyzovať štruktúru a funkciu génov a identifikáciu organizmov. Ďalej sú k dispozícii rôzne typy sekvenčných metód. Sekvencie brokovnice a sekvenovanie nasledujúcej generácie sú medzi nimi dve pokročilé metódy.

OBSAH

1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je sekvencia brokovnice 
3. Čo je sekvenovanie nasledujúcej generácie
4. Podobnosti medzi brokovnicou a nasledujúcou generáciou
5. Porovnanie vedľa seba - Sekvencia brokovnice vs Sekvencia nasledujúcej generácie v tabuľkovej forme
6. Zhrnutie

Čo je sekvencia brokovnice?

Brokovnica je sekvenčná metóda, ktorá náhodne rozdeľuje DNA sekvencie celého chromozómu alebo celého genómu na mnoho malých fragmentov a znova zostavuje sekvencie pomocou počítačov pozorovaním prekrývajúcich sa sekvencií alebo oblastí. Všeobecne sú cicavčie genómy štrukturálne zložité a väčšie. Preto je ťažké ich sekvenovať klonovaním, pretože je to časovo náročné. Brokovnica je rýchlejší spôsob. Vykonávanie je tiež lacnejšie. Preto sa súčasní vedci pri riešení zložitých genómov spoliehajú na metódu sekvencovania brokovnice.

Obrázok 01: Sekvencia brokovnice

Postup sekvenovania brokovnice je pomerne jednoduchý. Začína sa tým, že sa celý genóm rozdelí na rôzne veľkosti od 20 kilogramov po 300 kilogramov. Potom by mal byť každý fragment sekvenovaný pomocou metódy ukončenia reťazca. Po sekvenovaní je potrebné zhromaždiť fragmenty pri pohľade na prekrývajúce sa oblasti pomocou sofistikovaného počítačového softvéru. Pre túto metódu nie je potrebné bežné mapovanie a klonovanie sekvencií. Okrem toho pri tejto metóde nedochádza k používaniu genetickej mapy. Keďže sa však už existujúce genómové mapy nevyužívajú, je pravdepodobnejšie, že počas zostavovania dôjde k chybám. Je to jedna z hlavných nevýhod tohto spôsobu. Ďalej, kratšie fragmenty poskytujú menej jedinečné informácie pre každé čítanie v tejto metóde. Navyše sekvenovanie brokovnice neposkytuje dostatok údajov na určenie konsenzuálnej sekvencie pri požadovanom štandarde presnosti.

Napriek vyššie uvedeným nedostatkom je metóda brokovnice v súčasnosti najúčinnejšou a nákladovo najefektívnejšou stratégiou na sekvenovanie mikrobiálnych genómov vrátane baktérií, vírusov a kvasiniek. Je to preto, že ich genómom chýbajú opakujúce sa oblasti, ktoré je ťažké sekvenovať, a je možné tieto genómy ľahko zostaviť do chromozómov bez chýb..

Čo je sekvenovanie nasledujúcej generácie?

Sekvencia novej generácie (NGS) je termín používaný na označenie moderných vysoko výkonných sekvenčných procesov. Opisuje celý rad rôznych moderných sekvenčných technológií, ktoré prevratili genomické štúdie a molekulárnu biológiu. Tieto techniky zahŕňajú sekvenovanie Illumina, sekvenovanie Roche 454, sekvenovanie iónových protónov a sekvenovanie SOLiD (sekvenovanie pomocou detekcie ligácie). Systémy NGS sú rýchlejšie a lacnejšie. V NGS systémoch sa používajú štyri hlavné metódy sekvenovania DNA: pyrosekvenovanie, sekvenovanie syntézou, sekvenovanie ligáciou a iónové polovodičové sekvenovanie. Veľký počet reťazcov DNA alebo RNA (milióny) sa môže sekvenovať paralelne pomocou NGS. Umožňuje sekvenovanie celého genómu organizmov v krátkom časovom období.

Obrázok 02: Sekvenovanie nasledujúcej generácie

NGS má rôzne výhody. Je to vysokorýchlostný, presnejší a nákladovo efektívny postup, ktorý sa dá vykonať s malou veľkosťou vzorky. Umožňuje teda analýzu celého ľudského genómu v jedinom sekvenčnom experimente. Okrem toho sa NGS môže používať v metagenomických štúdiách, pri detekcii variácií v rámci jednotlivého genómu v dôsledku inzercií a delécií atď. A pri analýze génových expresií. Okrem toho môže NGS analyzovať celé transkripty z veľkého počtu tkanív súčasne. Preto NGS priniesla revolúciu v analýze transkriptov.

Aké sú podobnosti medzi brokovnicami a nasledujúcou generáciou?

• Brokovnice a ďalšie generácie sú dve metódy genómového sekvenovania.
• Obe metódy sú rýchle metódy.
• Okrem toho sú to nákladovo efektívne metódy.
• Sú schopní paralelne sekvenovať mnoho fragmentov DNA.

Aký je rozdiel medzi sekvenciou brokovnice a sekvenciou nasledujúcej generácie?

Brokovnice a ďalšie generácie sú dve pokročilé techniky sekvenovania. Metóda sekvencovania brokovnicou náhodne rozdeľuje sekvencie DNA celého chromozómu alebo celého genómu na mnoho malých fragmentov a znova zostavuje sekvencie pomocou počítačov prostredníctvom pozorovania prekrývajúcich sa sekvencií alebo oblastí. Oproti tomu, Sekvenovanie novej generácie (NGS) je termín, ktorý sa vzťahuje na moderné vysoko výkonné sekvenčné procesy. Toto je kľúčový rozdiel medzi sekvenovaním brokovnice a sekvenovaním nasledujúcej generácie. Ďalej, sekvenovanie nasledujúcej generácie je technika, ktorá závisí od kapilárnej elektroforézy, zatiaľ čo sekvenovanie brokovnice nezávisí. Preto je to tiež rozdiel medzi brokovaním a sekvenovaním nasledujúcej generácie. Navyše v porovnaní so sekvencovaním brokovníc je sekvenovanie nasledujúcej generácie vysoko citlivé a vysoko presné .

Zhrnutie - Sekvencia brokovnice vs Sekvencia nasledujúcej generácie

Brokovnice a nasledujúce generácie sú dve metódy sekvenovania, ktoré sa používajú pri sekvenovaní genómu. Obe metódy sú rýchle a nákladovo efektívne metódy. NGS pracuje na princípe postupného sekvencovania miliónov sekvencií rýchlym spôsobom prostredníctvom systému sekvencovania. Naopak, sekvenovanie brokovnice vyžaduje rozdelenie genómov na malé fragmenty a sekvenovanie a opätovné zostavenie pomocou prekrývajúcich sa sekvencií. Toto sumarizuje rozdiel medzi sekvencovaním brokovnice a sekvencovaním nasledujúcej generácie.

referencie:

1. „Komplexné genomény: Sekvencia brokovnice“, Nature News, Nature Publishing Group, k dispozícii tu.
2. Behjati, Sam a Patrick S. Tarpey. "Čo je sekvenovanie nasledujúcej generácie?" Archívy chorôb v detstve. Education and Practice Edition, BMJ Publishing Group, december 2013, k dispozícii tu.

S láskavým dovolením:

1. „Sekvenovanie brokovníc celého genómu verzus hierarchické brokovnice“ Commins, J., Toft, C., Fares, M. A. - „Výpočtové biologické metódy a ich aplikácia na komparatívnu genomiku endocelulárnych symbiotických baktérií hmyzu.“ Biol. Postupy online (2009). Prístup cez SpringerImages (CC BY-SA 2.5) cez Commons Wikimedia
2. „HiSeq 2000“ Autor RE73 - Vlastné dielo (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia