Ключовата разлика между shotgun секвенирането и следващото поколение секвениране е, че shotgun секвенирането е метод за секвениране, който произволно разбива ДНК последователности на много малки фрагменти и сглобява отново последователността чрез наблюдение на припокриващите се региони, докато следващото следващо поколение секвениране (NGS) е усъвършенстван метод за генетично секвениране, който зависи от капилярната електрофореза.
Секвенирането е процесът, който определя точния ред на нуклеотидите в ген, клъстер от гени, хромозома и пълен геном. Много е важно в геномните изследвания, криминалистичните изследвания, вирусологията, биологичната систематика, медицинската диагностика, биотехнологиите и в много други области да се анализира структурата и функцията на гените и идентификацията на организми. Освен това има различни видове налични методи за секвениране. Shotgun Sequencing и Next Generation Sequencing са два усъвършенствани метода сред тях.
Какво е Shotgun Sequencing?
Секвенирането на пушка е метод за секвениране, който произволно разбива ДНК последователностите на цялата хромозома или целия геном на много малки фрагменти и сглобява отново последователностите от компютри чрез наблюдение на припокриващите се последователности или региони. Като цяло геномите на бозайниците са структурно сложни и по-големи по размер. Следователно, те са трудни за секвениране чрез клониране, тъй като това отнема много време. Секвенирането на пушка е по-бърз метод. Освен това е по-евтино за изпълнение. Ето защо съвременните учени разчитат на метода за секвениране на пушки, за да се справят със сложни геноми.
Фигура 01: Последователност на пушка
Процедурата за секвениране на пушка е сравнително проста. Започва с фрагментиране на целия геном в различни размери от 20-килограмови бази до 300-килограмови бази. След това всеки фрагмент трябва да бъде секвениран с помощта на метода за прекъсване на веригата. След секвенирането е необходимо да се съберат фрагментите, като се разгледат припокриващите се области с помощта на сложен компютърен софтуер. Конвенционалното картографиране и клониране на последователности не са необходими за този метод. Освен това използването на генетична карта не се извършва при този метод. Въпреки това, тъй като не се използват съществуващи геномни карти, е по-вероятно да възникнат грешки по време на сглобяването. Това е един от основните недостатъци на този метод. Освен това по-кратките фрагменти предоставят по-малко уникална информация за всяко четене при този метод. Освен това секвенирането на пушка не успява да произведе достатъчно данни, за да определи консенсусна последователност при необходимия стандарт на точност.
Въпреки че има гореспоменатите недостатъци, методът за секвениране с пушка в момента е най-ефективната и рентабилна стратегия за секвениране на микробни геноми, включително бактерии, вируси и дрожди. Това е така, защото в техните геноми липсват повтарящи се региони, които са трудни за секвениране, и е възможно тези геноми лесно да се сглобят в хромозоми без грешки.
Какво е секвениране от следващо поколение?
Секвениране от следващо поколение (NGS) е термин, използван за обозначаване на модерни процеси за секвениране с висока пропускателна способност. Той описва редица различни съвременни технологии за секвениране, които революционизират геномните изследвания и молекулярната биология. Тези техники включват секвениране на Illumina, секвениране на Roche 454, секвениране на йонни протони и SOLiD (секвениране чрез откриване на олиголигиране) секвениране. NGS системите са по-бързи и по-евтини. В NGS системите се използват четири основни метода за секвениране на ДНК: пиросеквениране, секвениране чрез синтез, секвениране чрез лигиране и йонно полупроводниково секвениране. Голям брой ДНК или РНК вериги (милиони) могат да бъдат секвенирани паралелно чрез NGS. Позволява секвениране на целия геном на организмите за кратък период от време.
Фигура 02: Последователност от следващо поколение
NGS има различни предимства. Това е високоскоростен, по-точен и рентабилен процес, който може да се извърши с малък размер на извадката. Следователно, той дава възможност за анализ на целия човешки геном в един експеримент за секвениране. Освен това, NGS може да се използва в метагеномни изследвания, при откриване на вариации в рамките на индивидуален геном, дължащи се на вмъквания и делеции и т.н., и в анализа на генни експресии. Освен това, NGS може да анализира цели транскриптоми от голям брой тъкани едновременно. Следователно NGS революционизира анализа на транскриптомите.
Какви са приликите между секвенирането на пушка и секвенирането от следващо поколение?
- Секвенирането на пушка и секвенирането от следващо поколение са два метода за секвениране на генома.
- И двата метода са бързи.
- Освен това те са рентабилни методи.
- Те са в състояние да секвенират много ДНК фрагменти паралелно.
Каква е разликата между Shotgun Sequencing и следващото поколение Sequencing?
Секвенирането на пушка и секвенирането от следващо поколение са две усъвършенствани техники за секвениране. Методът за секвениране на пушка произволно разбива ДНК последователностите на цялата хромозома или целия геном на много малки фрагменти и сглобява отново последователностите чрез компютри чрез наблюдение на припокриващите се последователности или региони. За разлика от това, секвенирането от следващо поколение (NGS) е термин, който се отнася до съвременните процеси на секвениране с висока производителност. И така, това е ключовата разлика между секвенирането на пушка и секвенирането от следващо поколение. Освен това секвенирането от следващо поколение е техника, която зависи от капилярната електрофореза, докато секвенирането с пушка не зависи. Следователно, това също е разлика между секвенирането на пушка и секвенирането от следващо поколение. Освен това, в сравнение със секвенирането на пушка, секвенирането от следващо поколение е много чувствително и много точно.
Резюме – Shotgun Sequencing срещу следващо поколение Sequencing
Секвенирането на пушка и секвенирането от следващо поколение са два метода за секвениране, използвани при секвенирането на генома. И двата метода са бързи и рентабилни методи. NGS работи на принципа на секвениране на милиони последователности едновременно по бърз начин чрез система за секвениране. За разлика от това, секвенирането на пушка изисква разбиване на геноми на малки фрагменти и секвениране и повторно сглобяване с помощта на припокриващи се последователности. И така, това обобщава разликата между секвенирането на пушка и секвенирането от следващо поколение.
