Pagrindinis skirtumas tarp šautuvų sekos nustatymo ir naujos kartos sekos nustatymo yra tas, kad sekvenavimas šautuvu yra sekos nustatymo metodas, kuris atsitiktinai suskaido DNR sekas į daug mažų fragmentų ir surenka seką, stebėdamas persidengiančius regionus kitos kartos sekos (NGS) metu. yra pažangus genetinės sekos nustatymo metodas, kuris priklauso nuo kapiliarinės elektroforezės.
Sekvenavimas yra procesas, kurio metu nustatoma tiksli nukleotidų tvarka genuose, genų grupėje, chromosomoje ir visame genome. Genominiuose tyrimuose, teismo ekspertizėse, virusologijoje, biologinėje sisteminėje, medicininėje diagnostikoje, biotechnologijoje ir daugelyje kitų sričių labai svarbu analizuoti genų struktūrą ir funkciją bei organizmų identifikavimą. Be to, yra įvairių tipų sekos nustatymo metodų. „Shotgun Sequencing“ir „Next Generation Sequencing“yra du pažangūs metodai.
Kas yra šautuvų sekos nustatymas?
Sekvenavimas šautuvu yra sekos nustatymo metodas, kuris atsitiktinai suskaido visos chromosomos arba viso genomo DNR sekas į daug mažų fragmentų ir kompiuteriais iš naujo surenka sekas, stebint persidengiančias sekas ar sritis. Paprastai žinduolių genomai yra struktūriškai sudėtingi ir didesni. Todėl klonuojant juos sunku sekti, nes tai užima daug laiko. Šautuvų sekos nustatymas yra greitesnis metodas. Taip pat pigiau atlikti. Todėl šiuolaikiniai mokslininkai naudojasi šautuvų sekos nustatymo metodu, norėdami išspręsti sudėtingus genomus.
01 pav.: Šautuvų seka
Šautuvų sekos nustatymo procedūra yra palyginti paprasta. Tai prasideda viso genomo suskaidymu į įvairaus dydžio nuo 20 kilogramų bazių iki 300 kilogramų bazių. Tada kiekvienas fragmentas turėtų būti sekvenuojamas naudojant grandinės nutraukimo metodą. Atlikus seką, reikia surinkti fragmentus, žvelgiant į persidengiančius regionus naudojant sudėtingą kompiuterinę programinę įrangą. Įprastas sekų kartografavimas ir klonavimas šiam metodui nėra būtini. Be to, naudojant šį metodą, genetinis žemėlapis nenaudojamas. Tačiau, kadangi nenaudojami esami genomo žemėlapiai, surinkimo metu gali atsirasti klaidų. Tai vienas iš pagrindinių šio metodo trūkumų. Be to, trumpesni fragmentai suteikia mažiau unikalios informacijos kiekvienam skaitymui naudojant šį metodą. Be to, šautuvų sekos nustatymas nesuteikia pakankamai duomenų, kad būtų galima nustatyti konsensuso seką reikiamu tikslumo standartu.
Nepaisant pirmiau minėtų trūkumų, šautuvų sekos nustatymo metodas šiuo metu yra efektyviausia ir ekonomiškiausia strategija mikrobų genomų, įskaitant bakterijas, virusus ir mieles, sekai nustatyti. Taip yra todėl, kad jų genomams trūksta pasikartojančių sričių, kurias sunku sekti nustatyti, ir šiuos genomus galima lengvai ir be klaidų surinkti į chromosomas.
Kas yra naujos kartos sekos nustatymas?
Next Generation Sequencing (NGS) yra terminas, vartojamas apibūdinti šiuolaikinius didelio našumo sekos nustatymo procesus. Jame aprašomos įvairios šiuolaikinės sekos nustatymo technologijos, kurios padarė perversmą genominiuose tyrimuose ir molekulinėje biologijoje. Šie metodai apima Illumina sekos nustatymą, Roche 454 sekos nustatymą, jonų protonų sekos nustatymą ir SOLiD (Sequencing by Oligo Ligation Detection) sekos nustatymą. NGS sistemos yra greitesnės ir pigesnės. NGS sistemose naudojami keturi pagrindiniai DNR sekos nustatymo metodai: pirosekvenavimas, sekos nustatymas sintezės būdu, sekos nustatymas ligavimu ir jonų puslaidininkių sekvenavimas. NGS lygiagrečiai gali sekvenuoti daug DNR arba RNR grandinių (milijonų). Tai leidžia per trumpą laiką nustatyti viso organizmų genomo seką.
02 pav.: naujos kartos seka
NGS turi įvairių privalumų. Tai greitas, tikslesnis ir ekonomiškesnis procesas, kurį galima atlikti naudojant mažą imties dydį. Taigi tai leidžia analizuoti visą žmogaus genomą viename sekos nustatymo eksperimente. Be to, NGS gali būti naudojamas metagenominiuose tyrimuose, atskiro genomo variacijų aptikimui dėl intarpų ir ištrynimų ir pan., taip pat genų ekspresijos analizei. Be to, NGS gali vienu metu analizuoti ištisus daugelio audinių transkriptus. Taigi NGS padarė revoliuciją transkriptų analizėje.
Kokie yra šautuvų sekos ir naujos kartos sekos panašumai?
- Shotgun sekos nustatymas ir naujos kartos sekos nustatymas yra du genomo sekos nustatymo metodai.
- Abu metodai yra greiti metodai.
- Be to, tai yra ekonomiškai efektyvūs metodai.
- Jie gali lygiagrečiai nustatyti daugelio DNR fragmentų seką.
Kuo skiriasi šautuvų sekos nustatymas nuo naujos kartos sekos nustatymo?
Šautuvų sekos nustatymas ir naujos kartos sekos nustatymas yra du pažangūs sekos nustatymo būdai. Šautuvų sekos nustatymo metodas atsitiktinai suskaido visos chromosomos arba viso genomo DNR sekas į daug mažų fragmentų ir kompiuteriais iš naujo surenka sekas, stebėdamas persidengiančias sekas ar sritis. Priešingai, naujos kartos sekos nustatymas (NGS) yra terminas, reiškiantis šiuolaikinius didelio našumo sekos nustatymo procesus. Taigi, tai yra pagrindinis skirtumas tarp šautuvų sekos nustatymo ir naujos kartos sekos nustatymo. Be to, naujos kartos sekos nustatymas yra metodas, kuris priklauso nuo kapiliarinės elektroforezės, o šautuvų sekos nustatymas nepriklauso. Todėl tai taip pat yra skirtumas tarp šautuvų sekos nustatymo ir naujos kartos sekos nustatymo. Be to, palyginti su šautuvų sekos nustatymu, naujos kartos sekos nustatymas yra labai jautrus ir labai tikslus.
Santrauka – šautuvų sekos ir naujos kartos sekos nustatymas
Shotgun sekos nustatymas ir naujos kartos sekos nustatymas yra du sekos nustatymo metodai, naudojami genomo sekos nustatymui. Abu metodai yra greiti ir ekonomiški metodai. NGS veikia pagal principą, kad vienu metu per sekos nustatymo sistemą greitai sekvenuojama milijonai sekų. Priešingai, norint nustatyti šautuvų seką, reikia suskaidyti genomus į mažus fragmentus ir nustatyti bei surinkti iš naujo naudojant persidengiančias sekas. Taigi, čia apibendrinamas skirtumas tarp šautuvų sekos nustatymo ir naujos kartos sekos nustatymo.
