Kľúčový rozdiel - Microarray vs sekvenovanie novej generácie
Procesy sekvenovania DNA sa široko využívajú v oblasti biotechnológií, virológie, lekárskej diagnostiky a forenzných vied. Je to proces, ktorý určuje presné poradie nukleotidov, adenínu, guanínu, tymínu a cytozínu prítomných v molekule DNA. Postupy sekvenovania DNA sa stali akcelerátorom zázračných objavov v lekárskom a biologickom výskume. Tieto metódy sekvenovania sa vyvinuli až do sekvenovania kompletného genómu jednotlivých organizmov vrátane človeka a iných živých druhov. Mikročipy a sekvenovanie novej generácie sú moderné postupy sekvenovania DNA. Technika microarray je špecificky založená na hybridizácii, ktorá obsahuje súbor známych cieľov. Sekvenovanie ďalšej generácie je založené na syntéze (ktorá využíva DNA polymerázu na začlenenie nukleotidov) a má schopnosť sekvenovať celý genóm nezávisle od predtým vybraných cieľov. Toto je kľúčový rozdiel medzi Microarray a sekvenovaním novej generácie.
OBSAH
1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je to Microarray
3. Čo je to sekvenovanie novej generácie
4. Podobnosti medzi microarray a sekvenciou nasledujúcej generácie
5. Porovnanie vedľa seba - Microarray vs sekvenovanie ďalšej generácie v tabuľkovej forme
6. Zhrnutie
Čo je Microarray?
DNA microarray sa používa ako laboratórny nástroj na identifikáciu tisícov rôznych génových expresií súčasne. Je to pevný povrch, tj. Podložné sklíčko mikroskopu, ktoré obsahuje zbierku mikroskopických škvŕn DNA vytlačených na ňom. Každé vytlačené miesto obsahuje známu génovú sekvenciu alebo gén. Tieto známe sondy vytlačené na sklíčku slúžia ako sondy na detekciu génovej expresie. Toto sa nazýva transkriptom. Hybridizácia medzi dvoma reťazcami DNA je hlavným princípom, na ktorom sú založené mikročipy. Je to komplementárne párovanie báz sekvencií nukleových kyselín s tvorbou vodíkových väzieb.
Obrázok 01: Microarray
Spočiatku sa molekuly mRNA zbierajú z experimentálnej vzorky a referenčnej vzorky získanej od zdravého jedinca. Experimentálne vzorky sa získavajú od chorých jedincov; napríklad jednotlivec trpiaci rakovinou. Po získaní sa obe vzorky mRNA prevedú na cDNA (komplementárna DNA). Ďalej je každá vzorka označená pomocou fluorescenčnej sondy. Fluorescenčné sondy majú rôzne farby, aby sa odlíšila cDNA vzorky od referenčnej cDNA. Aby sa iniciovalo viazanie molekúl cDNA na mikroskopické sklíčko, obidve vzorky sa zmiešajú dohromady. Hybridizácia je proces, ktorým sa molekuly cDNA pripájajú k sondám DNA na podložnom sklíčku. Po dokončení hybridizácieprebieha séria reakcií s cieľom identifikovať a merať expresiu každého génu s výskytom rôznych farieb podľa množstva exprimovaného génu. Výsledky z microarray sa využívajú pri vytváraní profilu génovej expresie, ktorý sa dá použiť na identifikáciu rôznych chorobných stavov.
Čo je postupnosť ďalšej generácie?
Next Generation Sequencing (NGS) je pokročilá metóda genetického sekvenovania. Jeho princíp je podobný ako v Sangerovom postupe, ktorý závisí od kapilárnej elektroforézy. V NGS je genómové vlákno fragmentované a ligované k templátovému vláknu. Bázy každého vlákna sú identifikované emitovanými signálmi počas procesu ligácie. V metóde Sangerovho sekvenovania sú zahrnuté tri samostatné kroky, sekvenovanie, separácia a detekcia. Vďaka týmto samostatným krokom je automatizácia prípravy vzorky priepustná. V NGS je technika vyvinutá pomocou radenia na základe polí s kombináciou krokov Sangerovho sekvenovania, ktoré môže spôsobiť paralelné vykonávanie miliónov reakčných sérií; to má za následok vysokú rýchlosť a priepustnosť pri nízkych nákladoch.
Obrázok 02: Vývoj v NGS
NGS sa skladá z troch krokov; príprava knižnice (tvorba knižníc s využitím náhodnej fragmentácie DNA), amplifikácia (amplifikácia knižnice pomocou klonálnej amplifikácie a PCR) a sekvenovanie. Procesy sekvenovania genómu, ktoré sa uskutočňujú extrémne dlho, pomocou postupu Sangerovho sekvenovania, by sa dali dokončiť za pár hodín pomocou NGS.
Aká je podobnosť medzi microarray a sekvenovaním novej generácie?
Microarray aj sekvencie novej generácie sú vyvinuté pomocou sekvenovania na základe polí
Aký je rozdiel medzi Microarray a sekvenovaním novej generácie?
Rozdielny článok v strede pred tabuľkou
Microarray vs sekvenovanie ďalšej generácie |
|
| Microarray je súbor mikroskopických škvŕn DNA pripojených k pevnému povrchu, ktorý sa používa na súčasné meranie hladín expresie veľkého množstva génov. | NGS (Next-generation sequencing) je vysoko výkonná sekvenčná technológia sekvenovania DNA, ktorá nie je založená na Sangerovi a ktorá umožňuje paralelné sekvenovanie miliónov alebo miliárd reťazcov DNA. |
| Interakcie s antigénom | |
| Microarray je založený na hybridizácii, ktorá sa skladá zo súboru známych cieľov. | NGS je založený na syntéze, ktorá využíva DNA polymerázu na inkorporáciu nukleotidov a je nezávislý od predtým vybraných cieľov. |
Zhrnutie - Microarray vs sekvenovanie ďalšej generácie
V rámci výskumu sa stalo sekvenovanie DNA dôležitým akcelerátorom. Je široko používaný v biotechnológiách, lekárskej diagnostike a forenzných štúdiách. Vyvinul sa a vyvinul sa do efektívnejších a rýchlejších postupov sekvenovania. Mikročipy a NGS sú dve pokročilé techniky sekvenovania DNA. Oba sú vyvinuté pomocou radenia na základe polí. Technika microarray sa spolieha na hybridizáciu, zatiaľ čo NGS je založená na syntéze, ktorá využíva DNA polymerázu na začlenenie nukleotidov. To je hlavný rozdiel medzi Microarray a sekvenovaním novej generácie.
Stiahnite si verziu Microarray vs sekvenovanie novej generácie vo formáte PDF
Môžete si stiahnuť verziu tohto článku vo formáte PDF a použiť ho na offline účely podľa citačnej poznámky. Stiahnite si tu PDF verziu. Rozdiel medzi Microarray a sekvenovaním novej generácie
