A sörétes szekvenálás és a következő generációs szekvenálás közötti kulcsfontosságú különbség az, hogy a sörétes szekvenálás egy olyan szekvenálási módszer, amely véletlenszerűen sok kis töredékre bontja a DNS-szekvenciákat, és a következő generációs szekvenálás (NGS) során az átfedő régiók megfigyelésével újra összeállítja a szekvenciát. a genetikai szekvenálás fejlett módszere, amely a kapilláris elektroforézistől függ.
A szekvenálás az a folyamat, amely meghatározza a nukleotidok pontos sorrendjét egy génben, egy géncsoportban, kromoszómában és egy teljes genomban. Nagyon fontos a genomikai vizsgálatokban, a törvényszéki vizsgálatokban, a virológiában, a biológiai szisztematikában, az orvosi diagnosztikában, a biotechnológiában és sok más területen a gének szerkezetének és működésének elemzése, valamint az organizmusok azonosítása. Ezenkívül különböző típusú szekvenálási módszerek állnak rendelkezésre. A Shotgun Sequencing és a Next Generation Sequencing két fejlett módszer közülük.
Mi az a Shotgun Sequencing?
Shotgun szekvenálás egy olyan szekvenálási módszer, amely a teljes kromoszóma vagy a teljes genom DNS-szekvenciáját véletlenszerűen sok kis töredékre bontja, és a szekvenciákat számítógéppel újra összeállítja az átfedő szekvenciák vagy régiók megfigyelésével. Általában az emlős genomok szerkezetileg összetettek és nagyobb méretűek. Ezért nehéz őket klónozással szekvenálni, mivel az időigényes. A sörétes szekvenálás gyorsabb módszer. A kivitelezése is olcsóbb. Ezért a modern kori tudósok a sörétes szekvenálási módszerre támaszkodnak az összetett genomok leküzdésére.
01. ábra: Sörétes szekvenálás
A sörétes szekvenálási eljárás viszonylag egyszerű. A teljes genom feldarabolásával kezdődik, változó méretűre, 20 kilós bázistól 300 kilós bázisig. Ezután minden egyes fragmentumot meg kell szekvenálni a lánclezáró módszerrel. A szekvenálás után össze kell állítani a töredékeket úgy, hogy kifinomult számítógépes szoftverrel megnézzük az átfedő régiókat. A szekvenciák hagyományos térképezése és klónozása nem szükséges ehhez a módszerhez. Ráadásul ebben a módszerben nem kerül sor genetikai térképre. Mivel azonban nem használják a meglévő genomtérképeket, nagyobb valószínűséggel fordulnak elő hibák az összeállítás során. Ez a módszer egyik legnagyobb hátránya. Ezen túlmenően a rövidebb töredékek kevésbé egyedi információt nyújtanak minden egyes olvasáshoz ebben a módszerben. Ezenkívül a sörétes szekvenálás nem hoz elegendő adatot a konszenzusos szekvencia meghatározásához a szükséges pontossági színvonalon.
A fent említett hátrányok ellenére a sörétes szekvenálási módszer jelenleg a leghatékonyabb és legköltséghatékonyabb stratégia a mikrobiális genomok, köztük a baktériumok, vírusok és élesztőgombák szekvenálására. Ennek az az oka, hogy genomjukból hiányoznak a nehezen szekvenálható ismétlődő régiók, és ezek a genomok könnyen, hiba nélkül összeállíthatók kromoszómákká.
Mi az a következő generációs szekvenálás?
Next Generation Sequencing (NGS) a modern, nagy áteresztőképességű szekvenálási folyamatokra utaló kifejezés. Számos különböző modern szekvenálási technológiát ír le, amelyek forradalmasították a genomikai tanulmányokat és a molekuláris biológiát. Ezek a technikák közé tartozik az Illumina szekvenálás, a Roche 454 szekvenálás, az Ion Proton szekvenálás és a SOLiD (Sequencing by Oligo Ligation Detection) szekvenálás. Az NGS rendszerek gyorsabbak és olcsóbbak. Az NGS rendszerekben négy fő DNS-szekvenálási módszert alkalmaznak: piroszekvenálás, szintézissel történő szekvenálás, ligálásos szekvenálás és ion-félvezető szekvenálás. Nagyszámú DNS- vagy RNS-szál (millió) párhuzamosan szekvenálható az NGS-sel. Lehetővé teszi az élőlények teljes genomjának szekvenálását rövid időn belül.
02. ábra: Következő generációs szekvenálás
Az NGS-nek különböző előnyei vannak. Ez egy nagy sebességű, pontosabb és költséghatékony eljárás, amely kis mintamérettel is végrehajtható. Ennélfogva lehetővé teszi a teljes emberi genom elemzését egyetlen szekvenálási kísérletben. Továbbá az NGS felhasználható metagenomikai vizsgálatokban, az egyes genomon belüli inszerciók és deléciók miatti variációk kimutatására stb., valamint a génexpressziók elemzésére. Ezenkívül az NGS képes egyidejűleg nagyszámú szövet teljes transzkriptumát elemezni. Ezért az NGS forradalmasította a transzkriptomok elemzését.
Mi a hasonlóság a sörétes szekvenálás és a következő generációs szekvenálás között?
- A Shotgun szekvenálás és a következő generációs szekvenálás két genom szekvenálási módszer.
- Mindkét módszer gyors módszer.
- Ráadásul ezek költséghatékony módszerek.
- Képesek párhuzamosan sok DNS-fragmenst szekvenálni.
Mi a különbség a shotgun szekvenálás és a következő generációs szekvenálás között?
A sörétes szekvenálás és a következő generációs szekvenálás két fejlett szekvenálási technika. A sörétes szekvenálási módszer a teljes kromoszóma vagy a teljes genom DNS-szekvenciáit véletlenszerűen sok kis töredékre bontja, és a szekvenciákat számítógéppel újra összeállítja az átfedő szekvenciák vagy régiók megfigyelésével. Ezzel szemben a Next Generation Sequencing (NGS) kifejezés a modern, nagy áteresztőképességű szekvenálási folyamatokra utal. Tehát ez a legfontosabb különbség a shotgun szekvenálás és a következő generációs szekvenálás között. Ezenkívül a következő generációs szekvenálás egy olyan technika, amely a kapilláris elektroforézistől függ, míg a sörétes szekvenálás nem függ. Ezért ez is különbség a shotgun szekvenálás és a következő generációs szekvenálás között. Ráadásul a sörétes szekvenáláshoz képest a következő generációs szekvenálás rendkívül érzékeny és nagyon pontos.
Összefoglaló – Shotgun Sequencing vs Next Generation Sequencing
A sörétes szekvenálás és a következő generációs szekvenálás a genomszekvenálás során használt két szekvenálási módszer. Mindkét módszer gyors és költséghatékony módszer. Az NGS azon az elven működik, hogy egyszerre több millió szekvenciát szekvenál egy szekvenáló rendszeren keresztül. Ezzel szemben a sörétes szekvenálás megköveteli a genomok kis töredékekre történő felosztását, valamint a szekvenálást és az átfedő szekvenciák segítségével történő újraösszeállítást. Tehát ez összefoglalja a sörétes szekvenálás és a következő generációs szekvenálás közötti különbséget.
