Perbezaan antara penjujukan Maxam Gilbert dan Sanger

Perbezaan utama - Maxam Gilbert vs Sanger Sequencing
 

Nukleotida adalah unit struktur asas dan blok bangunan DNA. Molekul DNA terdiri daripada rantai polynucleotide. Terdapat empat nukleotida yang berbeza yang terdapat dalam DNA. Nukleotida ini terdiri daripada empat pangkalan nitrogen yang berbeza yang dinamakan A (Adenine), G (guanine), C (sitosin), T (thymine). Perintah nukleotida dalam molekul DNA sangat penting kerana ia mengkodekan maklumat genetik penting untuk pertumbuhan dan perkembangan organisma. Penjujukan DNA merujuk kepada proses yang menentukan urutan nukleotida yang tepat dari DNA. Terdapat kaedah penjujukan DNA yang berbeza. Maxam Gilbert Sequencing dan Sanger DNA Sequencing adalah dua kaedah penjujukan DNA yang tergolong dalam penjujukan generasi pertama. Prosedur penjujukan Maxam Gilbert Menentukan urutan asas oleh kimia yang mengepam serpihan DNA berlabel 5 'lebih disukai pada setiap empat nukleotida dan elektroforesis gel. Prosedur penjujukan Sanger menentukan urutan nukleotida dengan mensintesis DNA terkandas tunggal menggunakan polimerase DNA dan dideoxynucleotides dan elektroforesis gel. Ini adalah perbezaan utama antara penjujukan Maxam Gilbert dan Sanger.

Kandungan
1. Gambaran Keseluruhan dan Perbezaan Utama
2. Apa itu Maxam Gilbert
3. Apa itu penjujukan sanger
4. Perbandingan sampingan - Maxam Gilbert vs Sanger Sequencing
5. Ringkasan

Apakah urutan Maxam Gilbert?

Maxam Gilbert Sequencing, juga dikenali sebagai Kaedah penjujukan kimia, adalah teknik yang dibangunkan untuk menentukan susunan nukleotida dalam DNA.  Kaedah ini diperkenalkan oleh Walter Gilbert dan Alan Maxam pada tahun 1976 dan menjadi popular sejak ia dapat dilakukan secara langsung dengan DNA yang disucikan. Kaedah Maxam Gilbert adalah generasi pertama penjujukan DNA, dan ia merupakan kaedah penjujukan pertama yang digunakan secara meluas oleh saintis.

Prinsip asas kaedah ini terletak pada sekatan serpihan DNA berlabel akhir di pangkalan tertentu oleh bahan kimia dan keadaan khusus dan pemisahan serpihan berlabel oleh elektroforesis seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 01. Fragmen dipisahkan mengikut saiz mereka di gel. Oleh kerana serpihan dilabelkan, urutan molekul DNA dapat dengan mudah disimpulkan.

Kaedah Maxam Gilbert menggunakan bahan kimia khusus asas untuk memecahkan DNA di pangkalan tertentu. Dua bahan kimia biasa bernama dimetil sulfat dan bahan kimia hidrazin digunakan untuk secara selektif menyerang purin dan pirimidin,.

Kaedah Sequencing Maxam Gilbert dilakukan melalui beberapa langkah seperti berikut.

1. Pembersihan urutan DNA menggunakan endonucleases sekatan
2. Pelabelan hujung serpihan DNA dengan menambahkan fosfat radioaktif
3. Pembersihan serpihan berlabel dari serpihan tidak berlabel oleh elektroforesis gel
4. Pemisahan DNA berlabel akhir menjadi empat tiub dan merawat dengan bahan kimia khusus asas secara berasingan
5. Elektroforesis kandungan setiap tiub pada garisan berasingan pada gel dan pemisahan serpihan mengikut panjangnya.
6. Pengesanan serpihan oleh autoradiograf.

Rajah 01: Penjujukan Maxam Gilbert

Apa itu penjujukan sanger?

Sequencing Sanger adalah kaedah penjujukan yang dibangunkan oleh Frederick Sanger dan rakan -rakannya pada tahun 1977 untuk menentukan urutan asas serpihan DNA yang diberikan. Ia juga dikenali sebagai penjujukan penamatan rantai atau Kaedah penjujukan dideoxy. Kaedah ini berfungsi berdasarkan prinsip pemalar selektif rantaian yang menamatkan dideoxynucleotides (DDNTPs) seperti DDGTP, DDCTP, DDATP dan DDTTP oleh polimerase DNA semasa sintesis DNA terkandas tunggal untuk menamatkan pembentukan helai tunggal untuk menamatkan pembentukan helai tunggal untuk menamatkan pembentukan hentah. Dideoxynucleotides kekurangan 3 'OH kumpulan untuk pembentukan ikatan fosfodiester dengan nukleotida bersebelahan. Oleh itu, pembentukan helai berhenti sebaik sahaja DDNTP dimasukkan ke dalam helai yang baru terbentuk semasa penjujukan sanger.

Dalam kaedah ini, empat tindak balas sintesis DNA berasingan (PCR) dilakukan dalam empat tiub berasingan dengan satu jenis DDNTP.  Keperluan lain juga dibekalkan untuk tiub untuk PCR termasuk primer, dntps, polimerase taq, keadaan tertentu, dan lain -lain. Empat reaksi berasingan dilakukan dalam empat tiub dengan empat campuran. Selepas tindak balas PCR, serpihan DNA mengakibatkan haba denatured dan dipisahkan oleh elektroforesis gel. Kemudian serpihan divisualisasikan dengan menggunakan primer atau DNTP yang berlabel (radioaktif atau pendarfluor) seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 02.

Rajah 02: penjujukan sanger

Apakah perbezaan antara penjujukan Maxam Gilbert dan Sanger?

Ringkasan -Maxam Gilbert vs Sanger Sequencing

Maxam Gilbert dan Sanger Sequencing adalah dua jenis teknik penjujukan DNA yang datang di bawah penjujukan DNA generasi pertama. Maxam Gilbert Sequencing adalah kaedah pertama yang diperkenalkan untuk penjujukan DNA pada tahun 1976, dan ia dilakukan dengan memecahkan serpihan DNA berlabel akhir oleh bahan kimia khusus asas. Oleh itu, ia dikenali sebagai penjujukan kimia. Kaedah penjujukan sanger diperkenalkan pada tahun 1977, dan berdasarkan reaksi penamatan rantaian yang didorong oleh DDNTP. Kaedah penjujukan sanger yang popular daripada kaedah maxam gilbert kerana beberapa kelemahan kaedah maxam gilbert seperti penggunaan masa yang berlebihan, penggunaan bahan kimia berbahaya, dan lain -lain. Ini adalah perbezaan antara penjujukan Maxam Gilbert dan Sanger.

Rujukan:
1.Maxam, a. M, dan Walter Gilbert. "Kaedah baru untuk menjujukan DNA."Prosiding Akademi Sains Kebangsaan. Sains Akad. 1976. Web. 30 Mac. 2017
2.Heather, James M., dan Benjamin Chain. "Urutan Sequencers: Sejarah penjujukan DNA."Genomik. Akhbar Akademik, Jan. 2016. Web. 30 Mac. 2017
3.Pareek, Chandra Shekhar, Rafal Smoczynski, dan Andrzej Tretyn. "Teknologi penjujukan dan penjujukan genom."Jurnal Genetik Gunaan. Springer-Verlag, Nov. 2011. Web. 30 Mac. 2017

Ihsan gambar:
1. "Maxam Gilbert Sequencing" beberapa kali di Wikipedia Inggeris (CC oleh 3.0) melalui Commons Wikimedia
2. "Sanger-Serangan" oleh Estevezj-Kerja Sendiri (CC BY-SA 3.0) melalui Commons Wikimedia