Różnica między sekwencjonowaniem strzelby a sekwencjami nowej generacji

The kluczowa różnica jest to między sekwencjonowaniem strzelby a sekwencjonowaniem nowej generacji sekwencjonowanie strzelby to metoda sekwencjonowania, która losowo rozbija sekwencje DNA na wiele małych fragmentów i ponownie składa sekwencję, obserwując zachodzące na siebie regiony, podczas gdy sekwencjonowanie nowej generacji (NGS) to zaawansowana metoda sekwencjonowania genetycznego, która zależy od elektroforezy kapilarnej.

Sekwencjonowanie to proces, który określa dokładną kolejność nukleotydów w genie, klastrze genów, chromosomie i kompletnym genomie. W badaniach genomicznych, kryminalistycznych, wirusologii, systematycznej biologii, diagnostyce medycznej, biotechnologii i wielu innych dziedzinach bardzo ważna jest analiza struktury i funkcji genów oraz identyfikacja organizmów. Ponadto dostępne są różne rodzaje metod sekwencjonowania. Sekwencjonowanie strzelby i sekwencjonowanie nowej generacji to dwie zaawansowane metody.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest sekwencjonowanie strzelby 
3. Co to jest sekwencjonowanie nowej generacji
4. Podobieństwa między sekwencjonowaniem strzelby a sekwencjami nowej generacji
5. Porównanie obok siebie - Sekwencjonowanie strzelby vs Sekwencjonowanie nowej generacji w formie tabelarycznej
6. Podsumowanie

Co to jest sekwencjonowanie strzelby?

Sekwencjonowanie strzelby to metoda sekwencjonowania, która losowo rozbija sekwencje DNA całego chromosomu lub całego genomu na wiele małych fragmentów i ponownie składa sekwencje za pomocą komputerów, obserwując nakładające się sekwencje lub regiony. Ogólnie, genomy ssaków są strukturalnie złożone i mają większy rozmiar. W związku z tym są one trudne do sekwencjonowania przez klonowanie, ponieważ jest to czasochłonne. Sekwencjonowanie strzelby jest szybszą metodą. Jest to również tańsze do przeprowadzenia. Dlatego współcześni naukowcy polegają na metodzie sekwencjonowania strzelby w celu rozwiązania złożonych genomów.

Rysunek 01: Sekwencjonowanie strzelby

Procedura sekwencjonowania strzelby jest stosunkowo prosta. Zaczyna się od fragmentacji całego genomu na różne rozmiary od 20-kilogramowych zasad do 300-kilogramowych zasad. Następnie każdy fragment należy zsekwencjonować przy użyciu metody terminacji łańcucha. Po sekwencjonowaniu konieczne jest złożenie fragmentów poprzez spojrzenie na zachodzące na siebie regiony za pomocą zaawansowanego oprogramowania komputerowego. Konwencjonalne mapowanie i klonowanie sekwencji nie jest konieczne dla tej metody. Co więcej, użycie mapy genetycznej nie odbywa się w tej metodzie. Ponieważ jednak nie ma zastosowania w istniejących mapach genomu, bardziej prawdopodobne jest wystąpienie błędów podczas łączenia. Jest to jedna z głównych wad tej metody. Ponadto krótsze fragmenty dostarczają mniej unikalnych informacji dla każdego odczytu w tej metodzie. Co więcej, sekwencjonowanie strzelby nie zapewnia wystarczającej ilości danych do ustalenia sekwencji konsensusu przy wymaganym standardzie dokładności.

Pomimo wyżej wymienionych wad metoda sekwencjonowania strzelby jest obecnie najbardziej wydajną i opłacalną strategią sekwencjonowania genomów drobnoustrojów, w tym bakterii, wirusów i drożdży. Dzieje się tak, ponieważ w ich genomach brakuje powtarzalnych regionów, które są trudne do sekwencjonowania i możliwe jest łatwe łączenie tych genomów w chromosomy bez błędów.

Co to jest sekwencjonowanie nowej generacji?

Sekwencjonowanie nowej generacji (NGS) to termin używany w odniesieniu do nowoczesnych procesów sekwencjonowania o wysokiej przepustowości. Opisuje szereg różnych nowoczesnych technologii sekwencjonowania, które zrewolucjonizowały badania genomiczne i biologię molekularną. Techniki te obejmują sekwencjonowanie Illumina, sekwencjonowanie Roche 454, sekwencjonowanie protonów jonowych i sekwencjonowanie SOLiD (Sequencing by Oligo Ligation Detection). Systemy NGS są szybsze i tańsze. W systemach NGS stosuje się cztery główne metody sekwencjonowania DNA: pirosekwencjonowanie, sekwencjonowanie przez syntezę, sekwencjonowanie przez ligację i sekwencjonowanie półprzewodników jonowych. Duża liczba nici DNA lub RNA (miliony) może być sekwencjonowana równolegle za pomocą NGS. Umożliwia sekwencjonowanie całego genomu organizmów w krótkim okresie czasu.

Rysunek 02: Sekwencjonowanie nowej generacji

NGS ma różne zalety. Jest to szybki, bardziej dokładny i opłacalny proces, który można przeprowadzić przy małej wielkości próbki. Dzięki temu umożliwia analizę całego ludzkiego genomu w jednym eksperymencie sekwencjonowania. Ponadto NGS może być stosowany w badaniach metagenomicznych, w wykrywaniu zmian w obrębie pojedynczego genomu w wyniku insercji i delecji itp., A także w analizie ekspresji genów. Ponadto NGS może analizować jednocześnie całe transkryptomy z dużej liczby tkanek. Dlatego NGS zrewolucjonizowało analizę transkryptomów.

Jakie są podobieństwa między sekwencjami strzelb i sekwencjami nowej generacji?

• Sekwencjonowanie strzelby i sekwencjonowanie nowej generacji to dwie metody sekwencjonowania genomu.
• Obie metody są szybkimi metodami.
• Ponadto są to opłacalne metody.
• Są w stanie sekwencjonować wiele fragmentów DNA równolegle.

Jaka jest różnica między sekwencjonowaniem strzelby a sekwencjowaniem nowej generacji?

Sekwencjonowanie strzelby i sekwencjonowanie nowej generacji to dwie zaawansowane techniki sekwencjonowania. Metoda sekwencjonowania strzelby losowo rozbija sekwencje DNA całego chromosomu lub całego genomu na wiele małych fragmentów i ponownie składa sekwencje za pomocą komputera, obserwując nakładające się sekwencje lub regiony. Natomiast sekwencjonowanie nowej generacji (NGS) to termin odnoszący się do nowoczesnych procesów sekwencjonowania o wysokiej przepustowości. Jest to więc kluczowa różnica między sekwencjonowaniem strzelby a sekwencjonowaniem nowej generacji. Ponadto sekwencjonowanie nowej generacji jest techniką zależną od elektroforezy kapilarnej, podczas gdy sekwencjonowanie strzelby nie zależy. Dlatego jest to również różnica między sekwencjonowaniem strzelby a sekwencjonowaniem nowej generacji. Ponadto, w porównaniu do sekwencjonowania strzelby, sekwencjonowanie nowej generacji jest bardzo czułe i bardzo dokładne .

Podsumowanie - Sekwencjonowanie strzelby a sekwencjonowanie nowej generacji

Sekwencjonowanie strzelby i sekwencjonowanie nowej generacji to dwie metody sekwencjonowania stosowane w sekwencjonowaniu genomu. Obie metody są szybkimi i opłacalnymi metodami. NGS działa na zasadzie sekwencjonowania milionów sekwencji jednocześnie w szybki sposób poprzez system sekwencjonowania. W przeciwieństwie do tego sekwencjonowanie strzelby wymaga rozbicia genomów na małe fragmenty oraz sekwencjonowania i ponownego złożenia przy użyciu nakładających się sekwencji. Podsumowuje to różnicę między sekwencjonowaniem strzelby a sekwencjonowaniem nowej generacji.

Odniesienie:

1. „Złożone genomy: sekwencjonowanie strzelby” Nature News, Nature Publishing Group, dostępne tutaj.
2. Behjati, Sam i Patrick S Tarpey. „Co to jest sekwencjonowanie nowej generacji?” Archiwa chorób w dzieciństwie. Education and Practice Edition, BMJ Publishing Group, grudzień 2013, dostępne tutaj.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Sekwencjonowanie strzelby całego genomu a hierarchiczne sekwencjonowanie strzelby” Commins, J., Toft, C., Fares, M. A. - „Metody biologii obliczeniowej i ich zastosowanie w porównawczej genomice endokomórkowych symbiotycznych bakterii owadów”. Biol. Procedury online (2009). Dostęp poprzez SpringerImages (CC BY-SA 2.5) przez Commons Wikimedia
2. „HiSeq 2000” Autor RE73 - Praca własna (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia