Perbezaan antara penjujukan NGS dan Sanger
Perbezaan Utama - NGS vs SANGE SURED
Penjujukan generasi seterusnya (NGS) dan penjujukan sanger adalah dua jenis teknik penjujukan nukleotida yang dibangunkan sepanjang masa. Kaedah penjujukan sanger digunakan secara meluas selama bertahun -tahun dan NGS menggantikannya baru -baru ini kerana kelebihannya. Perbezaan utama antara penjujukan NGS dan Sanger ialah NGS berfungsi pada prinsip penjujukan berjuta -juta urutan secara serentak dengan cara yang cepat melalui sistem penjujukan manakala penjujukan sanger berfungsi pada pengetua penamatan rantaian akibat penggabungan selektif dideoxynucleotides oleh enzim polimerase DNA semasa replikasi DNA dan mengakibatkan pemisahan fragmen oleh kapilari Elektroforesis.
Kandungan
1. Gambaran Keseluruhan dan Perbezaan Utama
2. Apakah penjujukan nukleotida
3. Apa itu NGS
4. Apa itu penjujukan sanger
5. Perbandingan sampingan - NGS vs penjujukan Sanger
6. Ringkasan
Apakah penjujukan nukleotida?
Maklumat genetik disimpan dalam urutan nukleotida DNA atau RNA organisma. Proses menentukan urutan nukleotida yang betul (menggunakan empat pangkalan) dalam serpihan yang diberikan (dalam gen, kelompok gen, kromosom, dan genom lengkap) dikenali sebagai penjujukan nukleotida. Sangat penting dalam kajian genomik, kajian forensik, virologi, sistematik biologi, diagnosis perubatan, bioteknologi dan dalam banyak bidang lain untuk menganalisis struktur dan fungsi gen. Terdapat pelbagai jenis kaedah penjujukan yang dibangunkan oleh saintis. Antara mereka, Penjujukan sanger Dibangunkan oleh Frederick Sanger pada tahun 1977 digunakan secara meluas dan dipopularkan untuk jangka masa yang panjang sehingga Penjujukan generasi seterusnya menggantikannya.
Apa itu NGS?
Penjujukan Generasi Seterusnya (NGS) adalah istilah yang digunakan untuk merujuk kepada proses penjujukan throughput tinggi moden. Ia menggambarkan beberapa teknologi penjujukan moden yang berbeza yang merevolusikan kajian genomik dan biologi molekul. Teknik -teknik tersebut adalah penjujukan Illumina, penjujukan Roche 454, penjujukan proton ion dan pepejal (penjujukan oleh pengesanan ligation oligo). Sistem NGS lebih cepat dan lebih murah. Empat kaedah penjujukan DNA utama digunakan dalam sistem NGS iaitu; pyrosequencing, penjujukan oleh sintesis, penjujukan oleh ligation dan ion semikonduktor penjujukan. Sebilangan besar helai DNA atau RNA (berjuta -juta) boleh disusun paralelly. Ia membolehkan penjujukan keseluruhan genom organisma dalam tempoh masa yang singkat, tidak seperti penjujukan Sanger yang memerlukan lebih banyak masa.
NGS mempunyai banyak kelebihan mengenai kaedah penjujukan konvensional. Ini adalah proses kelajuan tinggi, lebih tepat dan kos efektif yang boleh dilakukan dengan saiz sampel yang kecil. NGS boleh digunakan dalam kajian metagenomik, dalam pengesanan variasi dalam genom individu kerana penyisipan dan penghapusan dll. dan dalam analisis ekspresi gen.
Rajah_1: Perkembangan dalam penjujukan NGS
Apa itu penjujukan sanger?
Sequencing Sanger adalah kaedah penjujukan yang dibangunkan oleh Frederick Sanger dan rakan -rakannya pada tahun 1977 untuk menentukan susunan nukleotida yang tepat dari serpihan DNA yang diberikan. Ia juga dikenali sebagai penjujukan penamatan rantai atau Penjujukan dideoxy. Prinsip kerja kaedah ini adalah penamatan sintesis strand oleh penggabungan selektif rantaian yang menamatkan dideoxynucleotides (dDNTPs) seperti DDGTP, DDCTP, DDATP dan DDTTP oleh polimerase DNA semasa replikasi DNA. Nukleotida biasa mempunyai 3 'kumpulan OH untuk pembentukan ikatan fosfodiester antara nukleotida bersebelahan untuk meneruskan pembentukan helai. Walau bagaimanapun, DDNTPS kekurangan kumpulan 3 'OH ini dan tidak dapat membentuk ikatan fosfodiester antara nukleotida. Oleh itu, pemanjangan rantai berhenti.
Dalam kaedah ini, DNA terkandas tunggal untuk disusun berfungsi sebagai helai templat untuk in vitro Sintesis DNA. Keperluan lain adalah primer oligonukleotida, prekursor deoxynucleotide dan enzim polimere DNA. Apabila hujung pengapungan serpihan sasaran diketahui, primer dapat direka dengan mudah untuk replikasi DNA. Empat reaksi sintesis DNA berasingan dilakukan dalam empat tiub berasingan. Setiap tiub mempunyai ddntps berasingan, bersama -sama dengan keperluan lain. Dari nukleotida tertentu, campuran DNTP dan DDNTP ditambah. Begitu juga, empat reaksi berasingan dilakukan dalam empat tiub dengan empat campuran. Selepas reaksi, pengesanan serpihan DNA dan penukaran corak serpihan ke dalam maklumat urutan dilakukan. Serpihan DNA yang dihasilkan adalah haba denatured dan dipisahkan oleh elektroforesis gel. Jika nukleotida radioaktif digunakan, corak banding dalam gel polyacrylamide dapat divisualisasikan oleh autoradiografi. Apabila kaedah ini menggunakan dideoxynucleotides yang ditandakan dengan fluorescently, ia dapat dikurangkan ke bawah gel yang dibaca dan dilalui melalui rasuk laser untuk dikesan oleh pengesan pendarfluor. Untuk mengelakkan kesilapan yang mungkin timbul apabila urutan dibaca oleh mata dan masukkan secara manual ke dalam komputer, kaedah ini dibangunkan ke dalam penggunaan sequencer automatik ditambah dengan komputer.
Inilah kaedah yang digunakan untuk menyusun DNA dari projek genom manusia. Kaedah ini masih digunakan dengan pengubahsuaian lanjutan kerana ia memberikan maklumat urutan yang tepat walaupun menjadi proses yang mahal dan perlahan.
Rajah_2: penjujukan sanger
Apakah perbezaan antara penjujukan NGS dan Sanger?
NGS vs SURER Sequencing | |
| Penjujukan Generasi Seterusnya (NGS) merujuk kepada proses penjujukan melalui moden yang tinggi. Ia menerangkan sejumlah teknologi penjujukan moden yang berbeza | Sequencing Sanger adalah kaedah penjujukan yang dibangunkan oleh Frederick Sanger untuk menentukan susunan nukleotida yang tepat dari serpihan DNA yang diberikan. |
| Keberkesanan kos | |
| NGS adalah proses yang lebih murah kerana ia mengurangkan masa, kuasa manusia dan bahan kimia. | Ini adalah proses yang mahal kerana memerlukan masa, kuasa manusia dan lebih banyak bahan kimia. |
| Kelajuan | |
| Ini lebih cepat kerana kedua -dua pengesanan kimia dan pengesanan isyarat banyak helai berlaku selari. | Ini memakan masa kerana pengesanan kimia dan pengesanan isyarat berlaku sebagai dua proses berasingan dan hanya pada helai yang boleh dibaca pada satu masa. |
| Kebolehpercayaan | |
| NGS boleh dipercayai. | Penjujukan sanger kurang dipercayai |
| Saiz sampel | |
| NGS memerlukan sedikit DNA. | Kaedah ini memerlukan sejumlah besar DNA templat. |
| Pangkalan DNA setiap serpihan urutan | |
| Bilangan pangkalan DNA setiap serpihan urutan lebih rendah daripada kaedah sanger | Menjana urutan lebih panjang daripada urutan NGS. |
Ringkasan - NGS vs SANGE SURED
Penjujukan NGS dan Sanger adalah teknik penjujukan nukleotida yang digunakan secara meluas dalam biologi molekul. Penjujukan Sanger adalah kaedah penjujukan awal yang digantikan oleh NGS. Perbezaan utama antara penjujukan NGS dan Sanger ialah NGS adalah proses kelajuan tinggi, lebih tepat dan kos efektif daripada penjujukan sanger. Kedua -dua teknik mencipta wabak utama dalam genetik dan bioteknologi.
Rujukan:
1. Nowrousian, Minou. "Teknik penjujukan generasi akan datang untuk mikroorganisma eukariotik: penyelesaian berasaskan penjujukan kepada masalah biologi."Eukaryotic Cell. Persatuan Mikrobiologi Amerika, Sept. 2010. Web. 18 Feb. 2017
2. Sanger, f., S. Nicklen, dan a. R. Coulson. "Penjujukan DNA dengan inhibitor yang menamatkan rantaian."Prosiding Akademi Sains Kebangsaan 74.12 (1977): 5463-467. Web.
3. Liu, Lin, Yinhu Li, Siliang Li, Ni Hu, Yimin HE, Ray Pong, Danni Lin, Lihua Lu, dan Maggie Law. "Perbandingan sistem penjujukan generasi akan datang."Jurnal Biomedicine dan Bioteknologi 2012 (2012): 1-11. Web.
Ihsan gambar:
"Sanger-Serangan" oleh Estevezj-Kerja Sendiri (CC BY-SA 3.0) melalui Commons Wikimedia
"Perkembangan dalam penjujukan Generasi Seterusnya" oleh Nederbragt, Lex (2012) - (CC oleh 3.0) melalui Commons Wikimedia
