Ključna razlika između sekvencioniranja sačmarice i sekvenciranja sljedeće generacije je ta što je sekvencioniranje sačmarice metoda sekvenciranja koja nasumično razbija sekvence DNK u mnogo malih fragmenata i ponovno sastavlja sekvencu promatranjem preklapajućih regija dok sekvenciranje sljedeće generacije (NGS) je napredna metoda genetskog sekvencioniranja koja ovisi o kapilarnoj elektroforezi.
Sekvenciranje je proces koji određuje točan redoslijed nukleotida u genu, skupini gena, kromosomu i kompletnom genomu. Vrlo je važno u genomskim studijama, forenzičkim studijama, virologiji, biološkoj sistematici, medicinskoj dijagnostici, biotehnologiji iu mnogim drugim područjima analizirati strukturu i funkciju gena i identifikaciju organizama. Nadalje, dostupne su različite vrste metoda sekvenciranja. Shotgun Sequencing i Next Generation Sequencing dvije su napredne metode među njima.
Što je Shotgun Sequencing?
Shotgun sekvencioniranje je metoda sekvenciranja koja nasumično razbija sekvence DNK cijelog kromosoma ili cijelog genoma u mnogo malih fragmenata i ponovno sastavlja sekvence pomoću računala promatranjem sekvenci ili regija koje se preklapaju. Generalno, genomi sisavaca su strukturno složeni i veći su. Stoga ih je teško sekvencirati kloniranjem jer je to dugotrajno. Sekvenciranje sačmarice je brža metoda. Također je jeftinije za izvođenje. Stoga se moderni znanstvenici oslanjaju na metodu sekvencioniranja sačmarice kako bi se uhvatili u koštac sa složenim genomima.
Slika 01: Sekvenciranje sačmarice
Procedura sekvencioniranja sačmarice je relativno jednostavna. Započinje fragmentiranjem cijelog genoma u različite veličine od baza od 20 kilograma do baza od 300 kilograma. Zatim svaki fragment treba sekvencirati metodom prekidanja lanca. Nakon sekvenciranja, potrebno je sastaviti fragmente gledajući preklapajuće regije pomoću sofisticiranog računalnog softvera. Konvencionalno mapiranje i kloniranje sekvenci nisu potrebni za ovu metodu. Nadalje, u ovoj metodi ne dolazi do korištenja genetske karte. Međutim, budući da nema upotrebe postojećih mapa genoma, vjerojatnije je da će se dogoditi pogreške tijekom sastavljanja. To je jedan od glavnih nedostataka ove metode. Nadalje, kraći fragmenti daju manje jedinstvenih informacija za svako čitanje u ovoj metodi. Štoviše, sekvenciranje sačmarice ne uspijeva proizvesti dovoljno podataka za određivanje konsenzusnog niza prema potrebnom standardu točnosti.
Unatoč gore navedenim nedostacima, metoda sekvencioniranja sačmaricom trenutno je najučinkovitija i najisplativija strategija za sekvencioniranje mikrobnih genoma, uključujući bakterije, viruse i kvasce. To je zato što njihovim genomima nedostaju repetitivne regije koje je teško sekvencirati, a te je genome moguće lako sastaviti u kromosome bez pogrešaka.
Što je sekvenciranje sljedeće generacije?
Next Generation Sequencing (NGS) izraz je koji se koristi za označavanje modernih procesa sekvenciranja visoke propusnosti. Opisuje niz različitih modernih tehnologija sekvenciranja koje su revolucionirale genomske studije i molekularnu biologiju. Ove tehnike uključuju Illumina sekvenciranje, Roche 454 sekvenciranje, Ion Proton sekvenciranje i SOLiD (Sequencing by Oligo Ligation Detection) sekvenciranje. NGS sustavi su brži i jeftiniji. U NGS sustavima koriste se četiri glavne metode sekvenciranja DNA: pirosekvenciranje, sekvenciranje sintezom, sekvenciranje ligacijom i sekvenciranje ionskih poluvodiča. NGS može paralelno sekvencirati veliki broj DNA ili RNA lanaca (milijuni). Omogućuje sekvenciranje cijelog genoma organizama u kratkom vremenskom razdoblju.
Slika 02: Sekvenciranje sljedeće generacije
NGS ima različite prednosti. To je brz, točniji i isplativiji proces koji se može izvesti s malom veličinom uzorka. Stoga omogućuje analizu cijelog ljudskog genoma u jednom eksperimentu sekvenciranja. Nadalje, NGS se može koristiti u metagenomskim studijama, u detekciji varijacija unutar pojedinačnog genoma zbog insercija i delecija itd., te u analizi ekspresije gena. Štoviše, NGS može analizirati čitave transkriptome iz velikog broja tkiva istovremeno. Stoga je NGS napravio revoluciju u analizi transkriptoma.
Koje su sličnosti između sekvenciranja sačmarice i sekvenciranja sljedeće generacije?
- Shotgun sekvenciranje i sekvenciranje sljedeće generacije dvije su metode sekvenciranja genoma.
- Obje metode su brze metode.
- Štoviše, to su isplative metode.
- Oni mogu paralelno sekvencirati mnoge fragmente DNK.
Koja je razlika između sekvenciranja sačmarice i sekvenciranja sljedeće generacije?
Shotgun sekvenciranje i sekvenciranje sljedeće generacije dvije su napredne tehnike sekvenciranja. Shotgun metoda sekvenciranja nasumično razbija sekvence DNK cijelog kromosoma ili cijelog genoma u mnogo malih fragmenata i ponovno sastavlja sekvence pomoću računala kroz promatranje sekvenci ili regija koje se preklapaju. Nasuprot tome, Sekvenciranje sljedeće generacije (NGS) je termin koji se odnosi na moderne procese sekvenciranja visoke propusnosti. Dakle, ovo je ključna razlika između sekvenciranja sačmarice i sekvenciranja sljedeće generacije. Nadalje, sekvenciranje sljedeće generacije je tehnika koja ovisi o kapilarnoj elektroforezi, dok sekvencioniranje shotgun ne ovisi. Stoga je ovo također razlika između sekvenciranja sačmarice i sekvenciranja sljedeće generacije. Štoviše, u usporedbi sa sekvenciranjem sačmarice, sekvenciranje sljedeće generacije vrlo je osjetljivo i vrlo precizno.
Sažetak – sekvenciranje sačmarice u odnosu na sekvenciranje sljedeće generacije
Shotgun sekvenciranje i sekvenciranje sljedeće generacije dvije su metode sekvenciranja koje se koriste u sekvencioniranju genoma. Obje metode su brze i isplative metode. NGS radi na principu simultanog sekvenciranja milijuna sekvenci na brz način kroz sustav sekvenciranja. Nasuprot tome, puško sekvenciranje zahtijeva lomljenje genoma u male fragmente i sekvenciranje i ponovno sastavljanje pomoću sekvenci koje se preklapaju. Dakle, ovo sažima razliku između sekvenciranja sačmarice i sekvenciranja sljedeće generacije.
