Ключова разлика – Microarray срещу секвениране от следващо поколение
Процесите за секвениране на ДНК се използват широко в областта на биотехнологиите, вирусологията, медицинската диагностика и криминалистичните науки. Това е процес, който определя точния ред на нуклеотидите, аденин, гуанин, тимин и цитозин, присъстващи в една ДНК молекула. Процедурите за секвениране на ДНК се превърнаха в ускорител за чудодейни открития в медицинските и биологични изследвания. Тези методи за секвениране са еволюирали до секвениране на пълен геном на отделни организми, включително хора и други живи видове. Микрочипове и следващо поколение секвениране са съвременни процедури за секвениране на ДНК. Техниката на микрочипове се основава конкретно на хибридизация, която съдържа набор от известни цели. Секвенирането от следващо поколение се основава на синтез (който използва ДНК полимераза за включване на нуклеотиди) и има способността да секвенира целия геном независимо от предварително избрани цели. Това е ключовата разлика между Microarray и следващото поколение секвениране.
Какво е Microarray?
ДНК микрочипове се използва като лабораторен инструмент за идентифициране на хиляди различни генни експресии едновременно. Това е твърда повърхност, т.е. микроскопско предметно стъкло, което съдържа колекция от микроскопични ДНК петна, отпечатани върху него. Всяко отпечатано място съдържа известна генна последователност или ген. Тези известни сонди, отпечатани върху слайда, служат като сонди за откриване на генна експресия. Това е известно като транскриптом. Хибридизацията между две ДНК вериги е основният принцип, на който се основават микрочиповете. Това е комплементарното базово сдвояване на последователности на нуклеинова киселина с образуването на водородни връзки.
Фигура 01: Микрочип
Първоначално молекулите на иРНК се събират от експерименталната проба и референтната проба, получена от здрав индивид. Експерименталните проби се получават от болни индивиди; например индивид, страдащ от рак. Веднъж получени, двете иРНК проби се превръщат в кДНК (комплементарна ДНК). След това всяка проба се маркира с помощта на флуоресцентна сонда. Флуоресцентните сонди са с различни цветове, за да се разграничи кДНК на пробата от референтната кДНК. За да се инициира свързването на cDNA молекулите към слайда с микрочипове, двете проби се смесват заедно. Хибридизацията е процесът, чрез който cDNA молекулите се прикрепят към ДНК сондите на предметното стъкло с микрочипове. След като хибридизацията приключи, протича серия от реакции, за да се идентифицира и измери експресията на всеки ген с появата на различни цветове според количеството на експресирания ген. Резултатите от микрочипове се използват при създаването на профил на генна експресия, който може да се използва за идентифициране на различни болестни състояния.
Какво е секвениране от следващо поколение?
Секвенирането от следващо поколение (NGS) е усъвършенстван метод за генетично секвениране. Принципът му е подобен на този на Sanger Sequencing, който зависи от капилярната електрофореза. В NGS геномната верига е фрагментирана и лигирана към шаблонна верига. Основите на всяка нишка се идентифицират чрез излъчваните сигнали по време на нейния процес на лигиране. В метода за секвениране на Sanger са включени три отделни стъпки, секвениране, разделяне и откриване. Поради тези отделни стъпки, автоматизацията на подготовката на пробите е с ограничена производителност. В NGS техниката е разработена с помощта на секвениране, базирано на масиви, с комбинация от стъпките на процедурата за секвениране на Sanger, което може да доведе до паралелно извършване на милиони реакционни серии по едно и също време; това води до висока скорост и производителност на ниска цена.
Фигура 02: Развитие в NGS
NGS се състои от три стъпки; подготовка на библиотека (създаване на библиотеки с използване на произволно фрагментиране на ДНК), амплификация (амплификация на библиотеката с помощта на клонална амплификация и PCR) и секвениране. Процесите на секвениране на генома, които се извършват за изключително дълги периоди с помощта на процедурата за секвениране на Sanger, могат да бъдат завършени за няколко часа с помощта на NGS.
Каква е приликата между Microarray и следващото поколение секвениране?
Както Microarray, така и секвенирането от следващо поколение са разработени чрез секвениране, базирано на масив
Каква е разликата между Microarray и следващото поколение секвениране?
Микрочипове срещу секвениране от следващо поколение |
|
| Microarray е колекция от микроскопични петна ДНК, прикрепени към твърда повърхност, която се използва за измерване на нивата на експресия на голям брой гени едновременно. | NGS (Секвениране от следващо поколение) е технология за секвениране на ДНК с висока производителност, която не е базирана на Sanger, която улеснява паралелното секвениране на милиони или милиарди ДНК вериги. |
| Взаимодействия с антиген | |
| Микромасивът се основава на хибридизация, която е съставена от набор от известни цели. | NGS се основава на синтез, който използва ДНК полимераза за включване на нуклеотиди и е независим от предварително избрани цели. |
Обобщение – Microarray срещу следващо поколение секвениране
В контекста на изследванията секвенирането на ДНК се превърна във важен ускорител. Той се използва широко в биотехнологиите, медицинската диагностика и криминалистичните изследвания. Той еволюира и се разви в по-ефективни и бързи процедури за секвениране. Микрочипове и NGS са две съвременни техники за секвениране на ДНК. И двете са разработени с помощта на последователност, базирана на масив. Техниката на микрочипове разчита на хибридизация, докато NGS се основава на синтез, който използва ДНК полимераза за включване на нуклеотиди. Това е основната разлика между Microarray и Next Generation Sequencing.
Изтеглете PDF версия на Microarray срещу секвениране от следващо поколение
Можете да изтеглите PDF версия на тази статия и да я използвате за офлайн цели според бележката за цитиране. Моля, изтеглете PDF версия тук Разлика между Microarray и секвениране от следващо поколение
