Ključna razlika – Microarray naspram sekvenciranja sljedeće generacije
Postupci sekvencioniranja DNK naširoko se koriste u područjima biotehnologije, virologije, medicinske dijagnoze i forenzičkih znanosti. To je proces koji određuje točan redoslijed nukleotida, adenina, guanina, timina i citozina prisutnih unutar molekule DNA. Postupci sekvencioniranja DNK postali su ubrzač čudesnih otkrića u medicinskim i biološkim istraživanjima. Ove metode sekvenciranja razvile su se do sekvenciranja kompletnog genoma pojedinačnih organizama, uključujući ljude i druge žive vrste. Mikronizovi i sekvenciranje sljedeće generacije moderni su postupci sekvenciranja DNK. Tehnika mikromreža posebno se temelji na hibridizaciji koja sadrži skup poznatih ciljeva. Sekvenciranje sljedeće generacije temelji se na sintezi (koja koristi DNA polimerazu za ugradnju nukleotida) i ima mogućnost sekvenciranja cijelog genoma neovisno o prethodno odabranim ciljevima. Ovo je ključna razlika između Microarray i sekvenciranja sljedeće generacije.
Što je Microarray?
DNA microarray koristi se kao laboratorijski alat za identifikaciju tisuća različitih ekspresija gena u isto vrijeme. To je čvrsta površina, tj. mikroskopsko stakalce, koja sadrži kolekciju mikroskopskih DNK mrlja otisnutih na sebi. Svaka ispisana točka sadrži poznatu sekvencu gena ili gen. Ove poznate sonde ispisane na stakalcu služe kao sonde za otkrivanje ekspresije gena. Ovo je poznato kao transkriptom. Hibridizacija između dvaju DNA lanaca primarni je princip na kojem se temelje mikronizovi. To je komplementarno sparivanje baza sekvenci nukleinskih kiselina uz stvaranje vodikovih veza.
Slika 01: Mikroniz
U početku se molekule mRNA prikupljaju iz eksperimentalnog uzorka i referentnog uzorka dobivenog od zdrave osobe. Pokusni uzorci dobivaju se od oboljelih jedinki; na primjer, pojedinac koji boluje od raka. Nakon što se dobiju, oba uzorka mRNA pretvaraju se u cDNA (komplementarna DNA). Zatim se svaki uzorak označi pomoću fluorescentne sonde. Fluorescentne sonde su različitih boja kako bi se razlikovala cDNA uzorka od referentne cDNA. Kako bi se započelo vezanje molekula cDNA na predmetno staklo s mikronizom, dva se uzorka pomiješaju. Hibridizacija je proces kojim se molekule cDNA pričvršćuju na DNA sonde na stakalcu s mikronizom. Nakon što je hibridizacija dovršena, odvija se niz reakcija kako bi se identificirala i izmjerila ekspresija svakog gena s pojavom različitih boja prema količini eksprimiranog gena. Rezultati iz mikromreža koriste se u stvaranju profila ekspresije gena koji se može koristiti za identifikaciju različitih bolesnih stanja.
Što je sekvenciranje sljedeće generacije?
Next Generation Sequencing (NGS) je napredna metoda genetskog sekvenciranja. Njegovo je načelo slično Sangerovom sekvenciranju, koje ovisi o kapilarnoj elektroforezi. U NGS-u, genomski lanac je fragmentiran i povezan na lanac predloška. Baze svake niti identificiraju se emitiranim signalima tijekom procesa povezivanja. U Sangerovoj metodi sekvenciranja uključena su tri odvojena koraka, sekvenciranje, odvajanje i otkrivanje. Zbog ovih odvojenih koraka, automatizacija pripreme uzorka ograničena je u propusnosti. U NGS-u, tehnika je razvijena korištenjem sekvenciranja temeljenog na nizu s kombinacijom koraka Sangerovog postupka sekvenciranja koji može uzrokovati da se milijuni reakcijskih serija izvode paralelno u isto vrijeme; to rezultira velikom brzinom i propusnošću uz nisku cijenu.
Slika 02: Razvoj u NGS
NGS se sastoji od tri koraka; priprema knjižnice (stvaranje knjižnica uz korištenje slučajne fragmentacije DNA), amplifikacija (amplifikacija knjižnice korištenjem klonske amplifikacije i PCR) i sekvenciranje. Procesi sekvencioniranja genoma koji se provode iznimno dugo korištenjem Sangerovog postupka sekvenciranja mogli bi se dovršiti za nekoliko sati korištenjem NGS-a.
Koja je sličnost između Microarray i sekvenciranja sljedeće generacije?
I Microarray i Next Generation Sequencing razvijeni su korištenjem niza temeljenog na sekvenciranju
Koja je razlika između Microarray i sekvenciranja sljedeće generacije?
Mikronizovi u odnosu na sekvenciranje sljedeće generacije |
|
| Microarray je zbirka mikroskopskih DNK mrlja pričvršćenih na čvrstu površinu, koja se koristi za mjerenje razina ekspresije velikog broja gena istovremeno. | NGS (Next-generation squencing) je tehnologija sekvenciranja DNK visoke propusnosti koja se ne temelji na Sangeru i koja omogućuje paralelno sekvenciranje milijuna ili milijardi DNK lanaca. |
| Interakcije s antigenom | |
| Mikroniz se temelji na hibridizaciji koja se sastoji od skupa poznatih ciljeva. | NGS se temelji na sintezi koja koristi DNA polimerazu za ugradnju nukleotida i neovisan je o prethodno odabranim ciljevima. |
Sažetak – Microarray naspram sekvenciranja sljedeće generacije
U kontekstu istraživanja, sekvenciranje DNK postalo je važan ubrzivač. Naširoko se koristi u biotehnologiji, medicinskoj dijagnostici i forenzičkim studijama. Razvio se i razvio u učinkovitije i brže postupke sekvenciranja. Mikronizovi i NGS dvije su prisutne napredne tehnike sekvenciranja DNK. Oba su razvijena korištenjem sekvenciranja temeljenog na nizu. Tehnika mikronizova oslanja se na hibridizaciju dok se NGS temelji na sintezi, koja koristi DNA polimerazu za ugradnju nukleotida. Ovo je glavna razlika između Microarray i sljedeće generacije sekvenciranja.
Preuzmi PDF verziju Microarray vs sekvenciranje sljedeće generacije
Možete preuzeti PDF verziju ovog članka i koristiti ga za izvanmrežne svrhe prema napomeni o citatu. Ovdje preuzmite PDF verziju Razlika između Microarray i sekvenciranja sljedeće generacije
