Kluczowa różnica - Microarray vs Next Generation Sequencing
Procesy sekwencjonowania DNA są szeroko stosowane w biotechnologii, wirusologii, diagnostyce medycznej i naukach sądowych. Jest to proces, który określa dokładną kolejność nukleotydów, adeniny, guaniny, tyminy i cytozyny obecnych w cząsteczce DNA. Procedury sekwencjonowania DNA stały się przyspieszeniem cudownych odkryć w badaniach medycznych i biologicznych. Te metody sekwencjonowania ewoluowały, aż do sekwencjonowania całego genomu poszczególnych organizmów, w tym ludzi i innych żywych gatunków. Mikromacierze i sekwencjonowanie nowej generacji to nowoczesne procedury sekwencjonowania DNA. Technika mikromacierzy opiera się w szczególności na hybrydyzacji, która zawiera zestaw znanych celów. Sekwencjonowanie nowej generacji opiera się na syntezie (która wykorzystuje polimerazę DNA do włączania nukleotydów) i ma możliwość sekwencjonowania całego genomu niezależnie od wcześniej wybranych celów. To jest kluczowa różnica między Microarray a sekwencjonowaniem nowej generacji.
ZAWARTOŚĆ
1. Omówienie i kluczowa różnica
2. Czym jest mikromacierz
3. Czym jest sekwencjonowanie nowej generacji
4. Podobieństwa między mikromacierzem a sekwencjonowaniem nowej generacji
5. Porównanie obok siebie - sekwencjonowanie mikromacierzy a sekwencjonowanie nowej generacji w formie tabelarycznej
6. Podsumowanie
Co to jest Microarray?
Mikromacierz DNA jest wykorzystywana jako narzędzie laboratoryjne w celu jednoczesnej identyfikacji tysięcy różnych ekspresji genów. Jest to powierzchnia stała, tj. Szkiełko mikroskopowe, które zawiera zbiór mikroskopijnych plamek DNA wydrukowanych na nim. Każde wydrukowane miejsce zawiera znaną sekwencję genów lub gen. Te znane sondy wydrukowane na szkiełku służą jako sondy do wykrywania ekspresji genów. Jest to znane jako transkryptom. Hybrydyzacja między dwoma niciami DNA jest podstawową zasadą, na której opierają się mikromacierze. Jest to komplementarne parowanie zasad sekwencji kwasów nukleinowych z tworzeniem wiązań wodorowych.
Rysunek 01: Mikromacierz
Początkowo cząsteczki mRNA są pobierane z próbki eksperymentalnej i próbki referencyjnej uzyskanej od zdrowego osobnika. Próbki doświadczalne pobiera się od chorych osób; na przykład osoba cierpiąca na raka. Po uzyskaniu obie próbki mRNA są konwertowane do cDNA (komplementarne DNA). Następnie każdą próbkę znakuje się za pomocą sondy fluorescencyjnej. Sondy fluorescencyjne mają różne kolory, aby odróżnić cDNA próbki od cDNA odniesienia. Aby zainicjować wiązanie cząsteczek cDNA ze szkiełkiem mikromacierzy, obie próbki miesza się razem. Hybrydyzacja to proces, w którym cząsteczki cDNA przyłączają się do sond DNA na szkiełku mikromacierzy. Po zakończeniu hybrydyzacjizachodzi seria reakcji w celu zidentyfikowania i zmierzenia ekspresji każdego genu z pojawieniem się różnych kolorów w zależności od ilości wyrażanego genu. Wyniki z mikromacierzy są wykorzystywane do tworzenia profilu ekspresji genów, który można wykorzystać do identyfikacji różnych stanów chorobowych.
Co to jest sekwencjonowanie nowej generacji?
Sekwencjonowanie nowej generacji (NGS) to zaawansowana metoda sekwencjonowania genetycznego. Jego zasada jest podobna do zasady sekwencjonowania Sangera, która polega na elektroforezie kapilarnej. W NGS nić genomowa jest pofragmentowana i zligowana z nicią matrycową. Zasady każdej nici są identyfikowane przez emitowane sygnały podczas procesu ligacji. W metodzie sekwencjonowania Sangera zaangażowane są trzy oddzielne etapy, sekwencjonowanie, separacja i detekcja. Ze względu na te oddzielne kroki automatyzacja przygotowania próbki jest ograniczona przepustowością. W NGS technika jest rozwijana przy użyciu sekwencjonowania opartego na macierzy z kombinacją etapów procedury sekwencjonowania Sangera, co może spowodować równoległe przeprowadzenie milionów serii reakcji; skutkuje to dużą szybkością i przepustowością przy niskim koszcie.
Rysunek 02: Zmiany w NGS
NGS składa się z trzech etapów; przygotowanie biblioteki (tworzenie bibliotek z wykorzystaniem losowej fragmentacji DNA), amplifikacja (amplifikacja biblioteki metodą amplifikacji klonalnej i PCR) oraz sekwencjonowanie. Procesy sekwencjonowania genomu, które są przeprowadzane przez niezwykle długi czas przy użyciu procedury sekwencjonowania Sangera, można by zakończyć w ciągu kilku godzin przy użyciu NGS.
Jakie jest podobieństwo między mikromacierzami a sekwencjonowaniem nowej generacji?
Zarówno sekwencjonowanie mikromacierzy, jak i sekwencjonowanie nowej generacji są opracowywane przy użyciu sekwencjonowania opartego na macierzy
Jaka jest różnica między mikromacierzami a sekwencjonowaniem nowej generacji?
Porównaj środek artykułu przed tabelą
Mikromacierze a sekwencjonowanie nowej generacji |
|
| Mikromacierz to zbiór mikroskopijnych plamek DNA przyczepionych do stałej powierzchni, który służy do jednoczesnego pomiaru poziomu ekspresji dużej liczby genów. | NGS (sekwencjonowanie nowej generacji) jest technologią sekwencjonowania DNA o wysokiej przepustowości, innej niż Sanger, która umożliwia równoległe sekwencjonowanie milionów lub miliardów nici DNA. |
| Interakcje z antygenem | |
| Mikromacierz opiera się na hybrydyzacji, która składa się z zestawu znanych celów. | NGS opiera się na syntezie, która wykorzystuje polimerazę DNA do włączania nukleotydów i jest niezależna od wcześniej wybranych celów. |
Podsumowanie - Microarray vs Next Generation Sequencing
W kontekście badań sekwencjonowanie DNA stało się ważnym przyspieszaczem. Jest szeroko stosowany w biotechnologii, diagnostyce medycznej i badaniach kryminalistycznych. Ewoluował i rozwinął się w bardziej wydajne i szybkie procedury sekwencjonowania. Mikromacierze i NGS to dwie obecne zaawansowane techniki sekwencjonowania DNA. Obie są opracowywane przy użyciu sekwencjonowania opartego na macierzy. Technika mikromacierzy polega na hybrydyzacji, podczas gdy NGS opiera się na syntezie, która wykorzystuje polimerazę DNA do włączania nukleotydów. To jest główna różnica między Microarray a sekwencjonowaniem nowej generacji.
Pobierz wersję PDF Microarray vs Next Generation Sequencing
Możesz pobrać wersję PDF tego artykułu i używać jej w trybie offline, zgodnie z notą cytowania. Proszę pobrać wersję PDF tutaj. Różnica między mikromacierzami a sekwencjonowaniem nowej generacji
