Разлика између НГС и Сангер Секуистинг

Кључна разлика - НГС вс Сангер Секуистинг
 

Следећа генерација секвенцирања (НГС) и Сегер Секвенцирање су две врсте нуклеотидних секвенцијалних техника развијених током времена. Метода Сангер Секуистинг широко се користи дуги низ година, а НГС га је недавно заменио због својих предности. Кључна разлика између НГС и Сангер Секуенцинг је та НГС делује на принципу секвенцирања милиона секвенци истовремено на брзи начин кроз систем секвенцирања док Сегер Секвенција делује на принципу прекида ланца због селективне примене дидеоксинуклеотида ензимом ДНК полимеразе током репликације ДНК и одвајања фрагмента капиларом електрофореза.

САДРЖАЈ
1. Преглед и кључне разлике
2. Шта је нуклеотидно секвенционирање
3. Шта је НГС
4. Шта је сигурније секвенцирање
5. Упоредна упоредба - НГС вс Сангер Секуистинг
6. Резиме

Шта је нуклеотидно секвенционирање?

Генетске информације се чувају у нуклеотидним низовима ДНК или РНК организма. Процес утврђивања исправног редоследа нуклеотида (коришћењем четири базе) у датом фрагменту (у гену, групи гена, хромозому и комплетном геному) познат је као нуклеотидно секвенционирање. Веома је важно у генским студијама, форензичким студијама, вирологији, биолошком систематском, медицинском дијагнози, биотехнологији и многим другим областима анализирати структуру и функцију гена. Научници су развили различите врсте секвенцирања. Међу њима, Сангер секвенцирање развијен од Фредерицка Сангера 1977. године, био је широко коришћен и популаризован током дугог периода до Редослед следеће генерације заменио га.

Шта је НГС?

Следећа генерација секвенционирања (НГС) је термин који се користи за означавање модерних процеса секвенцирања велике пропусности. Описује низ различитих модерних технологија секвенцирања које су револуционирале геномске студије и Молекуларну биологију. Те технике су Иллумина секвенцирање, Роцхе 454 секвенцирање, Ион Протон секвенцирање и СОЛиД (Секуенцинг би Олиго Лигатион Детецтион) секвенцирање. НГС системи су бржи и јефтинији. Четири главне секвенце ДНА се користе у НГС системима; пироквенционирање, секвенцирање синтезом, секвенцирање лигацијом и јонским полуводичким секвенцирањем. Велики број ДНК или РНА ланаца (милиони) могу се паралелно секвенцирати. Омогућује секвенцирање целог генома организма у кратком временском периоду, за разлику од Сангер секвенце која захтева више времена.

НГС има много предности у односу на конвенционалну Сангер методу. То је брзи, тачнији и економичнији процес који се може извести с малом величином узорка. НГС се може користити у метагеномским студијама, у детекцији варијација унутар појединачног генома услед уметања и брисања итд. И у анализи генских експресија.

Слика_1: Развој секвенцирања НГС-а

Шта је сигурније секвенцирање?

Сангер Секуенцинг је метода секвенцирања коју су развили Фредерицк Сангер и његови колеге 1977. године како би одредили прецизни редослед нуклеотида датог ДНК фрагмента. Такође је позната и као секвенцирање прекида ланца или Дидеоки секвенцирање. Принцип рада ове методе је прекид синтезе ланаца селективном уграђивањем ланца који завршавају дидеоксинуклеотиде (ддНТП), као што су ддГТП, ддЦТП, ддАТП и ддТТП помоћу ДНК полимеразе током репликације ДНК. Нормални нуклеотиди имају 3 'ОХ групе за формирање фосфодиестерске везе између суседних нуклеотида да наставе формирање ланца. Међутим, ДДНТП-овима недостаје ова 3 'ОХ група и нису у стању да формирају фосфодиестерске везе између нуклеотида. Дакле, продужење ланца је заустављено.

У овој методи, једноланчана ДНК која ће бити секвенционисана служи као ланац предлошка за ин витро ДНК синтеза Остали захтеви су олигонуклеотидни прајмер, прекурсори деоксиненуклеотида и ензим ДНК полимеразе. Кад су познати бочни крајеви циљаног фрагмента, прајмери ​​се могу лако дизајнирати за репликацију ДНК. Четири одвојене реакције синтезе ДНК се изводе у четири одвојене епрувете. Свака цијев има одвојене ддНТП-ове, заједно с осталим захтјевима. Из одређеног нуклеотида додаје се смеша дНТП и ддНТП. Исто тако, четири одвојене реакције се изводе у четири епрувете са четири смеше. Након реакција, врши се детекција фрагмената ДНА и претварање узорка фрагмента у информације о секвенци. Резултирајући фрагменти ДНК топлотно су денатурирани и раздвојени гел електрофорезом. Ако се користе радиоактивни нуклеотиди, образац везивања у полиакриламидном гелу може се визуализовати ауторадиографијом. Када се овом методом користе флуоресцентно обележени дидеоксинуклеотиди, она се може ублажити на очитавању гела и проћи кроз ласерски сноп да би га детектирао флуоресцентни детектор. Да би се избегле грешке које могу настати када се очита секвенца оком и ручно унесе у рачунар, ова метода се развила у употребу аутоматизованог секвенцера заједно са рачунаром..

Ово је метода која се користи за секвенцирање ДНК из пројекта Хуман Геноме. Ова метода се још увек користи са напредним модификацијама, јер даје тачне информације о редоследу упркос томе што је скуп и спор процес.

Слика_2: Сигурније секвенцирање

Која је разлика између НГС и Сангер Секуистинг?

НГС вс Сангер Секуистинг
Следећа генерација секвенционирања (НГС) односи се на модерне процесе секвенцирања високе пропусности. У њему су описане бројне различите савремене технологије секвенцирања	Сангер Секуенцинг је метода секвенцирања коју је развио Фредерицк Сангер како би одредио прецизни редослед нуклеотида датог ДНК фрагмента.
Исплативости
НГС је јефтинији процес јер смањује време, човекову снагу и хемикалије.	Ово је скуп процес јер треба времена, људске снаге и више хемикалија.
Брзина
Ово је брже јер се и хемијско откривање и детекција сигнала код многих низова одвијају паралелно.	Ово је много времена јер се хемијско откривање и детекција сигнала дешавају као два одвојена процеса, а истовремено се могу читати само на траци.
Поузданост
НГС је поуздан.	Сигурније секвенцирање је мање поуздано
Величина узорка
НГС захтева мању количину ДНК.	Овој методи је потребна велика количина шаблона ДНК.
ДНК базе по секвенцираном фрагменту
Број ДНК база по секвенцираном фрагменту мањи је од Сангерове методе	Генерисање секвенци је дуже него НГС секвенце.

Преглед - НГС вс Сангер Секуистинг

НГС и Сегер Секуенцинг су технике нуклеотидног секвенцирања широко коришћене у молекуларној биологији. Сангер секвенцирање је рана метода секвенцирања која је замењена НГС. Главна разлика између НГС и Сангер Секуистинга је у томе што је НГС брзи, тачнији и економичнији процес од Сангеровог секвенцирања. Обе технике су створиле велике епидемије у генетици и биотехнологији.

Референце:
1. Новроусиан, Миноу. „Технике секвенцирања следеће генерације за еукариотске микроорганизме: решења заснована на секвенцирању биолошких проблема“. Еукариотска ћелија. Америчко друштво за микробиологију, септембар 2010. Веб. 18 фебруар 2017
2. Сангер, Ф., С. Ницклен и А. Р. Цоулсон. "Секвенце ДНК са инхибиторима који се завршавају ланцима." Зборник радова Националне академије наука 74.12 (1977): 5463-467. Веб.
3. Лиу, Лин, Иинху Ли, Силианг Ли, Ни Ху, Иимин Хе, Раи Понг, Данни Лин, Лихуа Лу и Маггие Лав. „Поређење система следеће генерације“. Часопис за биомедицину и биотехнологију 2012 (2012): 1-11. Веб.

Љубазношћу слике:
„Сангер-секвенцирање“ Естевезј - Властито дело (ЦЦ БИ-СА 3.0) преко Цоммонс Викимедиа 
„Развој у секвенцирању нове генерације“ Недербрагт, Лек (2012) - (ЦЦ БИ 3.0) виа Цоммонс Викимедиа