Postupci sekvenciranja DNK naširoko se koriste u područjima biotehnologije, virologije, medicinske dijagnoze i forenzičkih znanosti. To je postupak koji određuje točan redoslijed nukleotida, adenina, gvanina, timina i citozina prisutnih u molekuli DNK. Postupci sekvenciranja DNK postali su ubrzavanje čudesnih otkrića u medicinskim i biološkim istraživanjima. Ove sekvence su evoluirale do sekvenciranja kompletnog genoma pojedinih organizama, uključujući ljude i ostale žive vrste. Mikroračuni i slijedeće generacije suvremeni su postupci sekvenciranja DNK. Microarray tehnika posebno se temelji na hibridizaciji koja sadrži skup poznatih ciljeva. Redoslijed slijedeće generacije zasnovan je na sintezi (koja koristi DNK polimerazu za ugradnju nukleotida) i ima sposobnost sekvenciranja čitavog genoma neovisno o prethodno odabranim ciljevima. Ovo je ključna razlika između Microarray i Sekvence nove generacije.
1. Pregled i ključne razlike
2. Što je Microarray
3. Što je slijedeća generacija sljedeće generacije
4. Sličnosti između Microarray i Sekvence nove generacije
5. Usporedba - Usporedba mikroarkija i poredanja sljedeće generacije u tabelarnom obliku
6. Sažetak
DNA mikrorašćenje koristi se kao laboratorijski alat za identificiranje tisuća različitih genskih ekspresija u isto vrijeme. To je čvrsta površina, tj. Dijapozitiv mikroskopa, koji sadrži zbirku mikroskopskih DNK spotova ispisanih na njemu. Svako tiskano mjesto sadrži poznati slijed gena ili gen. Ove poznate sonde otisnute na dijapozitivu služe kao sonde za otkrivanje ekspresije gena. To je poznato kao transkript. Hibridizacija između dviju lanaca DNA osnovno je načelo na kojem se mikroračuni temelje. To je komplementarno bazno uparivanje nukleinskih kiselinskih sekvenci s stvaranjem vodikovih veza.
Slika 01: Microarray
U početku se molekule mRNA prikupljaju iz eksperimentalnog uzorka i referentnog uzorka dobivenog od zdrave jedinke. Eksperimentalni uzorci dobivaju se od oboljelih jedinki; na primjer, pojedinac koji boluje od raka. Jednom dobiveni, oba uzorka mRNA pretvaraju se u cDNA (komplementarna DNA). Zatim se svaki uzorak obilježava fluorescentnom sondom. Fluorescentne sonde su različitih boja za razlikovanje uzorka cDNA od referentne cDNA. Da bi se iniciralo vezanje molekula cDNA na slajdove mikroračuna, dva uzorka se miješaju zajedno. Hibridizacija je proces kojim se molekule cDNA vežu za DNK sonde na dijapozitivu mikroračuna. Jednom kada je hibridizacija završena, odvija se niz reakcija kako bi se identificirala i izmjerila ekspresija svakog gena s pojavom različitih boja prema količini izraženog gena. Rezultati iz mikroračuna koriste se u stvaranju profila ekspresije gena koji se može koristiti za identifikaciju različitih stanja bolesti.
Redoslijed slijedeće generacije (NGS) napredna je metoda genetičkog sekvenciranja. Njegov princip sličan je principu Sanger Sequencing, o kojem ovisi kapilarna elektroforeza. Kod NGS-a genski je niz fragmentiran i vezan na predlošku predloška. Baza svakog lanca prepoznata je po odabranim signalima tijekom procesa vezanja. U metodi Sanger sekvenciranja uključena su tri odvojena koraka, sekvenciranje, odvajanje i otkrivanje. Zbog ovih zasebnih koraka, automatizacija pripreme uzorka je ograničena u protoku. U NGS-u je tehnika razvijena korištenjem nizanja zasnovanog na nizu s kombinacijom koraka Sanger-ove procedure sekvenciranja koja može prouzrokovati da se istovremeno odvijaju paralelni milijuni reakcija; to rezultira velikom brzinom i protokom uz nizak trošak.
Slika 02: Događanja u NGS-u
NGS se sastoji od tri koraka; priprema knjižnice (stvaranje knjižnica uz korištenje slučajne fragmentacije DNA), amplifikacija (amplifikacija knjižnice korištenjem klonskog pojačanja i PCR) i sekvenciranje. Postupci sekvenciranja genoma koji se provode kroz ekstremno dugotrajno korištenje postupkom Sanger sekvence mogli bi biti završeni za nekoliko sati korištenjem NGS.
Redoslijed mikroarkija i poredanja nove generacije | |
Microarray je skup mikroskopskih DNK spotova pričvršćenih na čvrstu površinu, koji se koriste za mjerenje razine ekspresije velikog broja gena istovremeno. | NGS (Sljedeća generacija sekvenciranja) je tehnologija sa slijeđenjem visoke propusnosti DNA koja nije zasnovana na Sanger-u i koja omogućuje paralelno sekvencioniranje milijuna ili milijardi DNA lanaca.. |
Interakcije s antigenom | |
Microarray se temelji na hibridizaciji koja je sastavljena od skupa poznatih ciljeva. | NGS se temelji na sintezi koja koristi DNK polimerazu za uključivanje nukleotida i neovisna je o prethodno odabranim ciljevima. |
U kontekstu istraživanja, sekvenciranje DNA postalo je važan ubrzavač. Široko se koristi u biotehnologiji, medicinskoj dijagnozi i forenzičkim studijama. Razvio se i razvio u učinkovitije i brže postupke sekvenciranja. Microarrays i NGS dvije su napredne tehnike sekvenciranja DNA. Oboje su razvijeni pomoću nizanja temeljenog na nizu. Mikroarray tehnika se oslanja na hibridizaciju dok se NGS temelji na sintezi, koja koristi DNK polimerazu za uključivanje nukleotida. Ovo je glavna razlika između Microarray i Sekvence nove generacije.
Možete preuzeti PDF verziju ovog članka i koristiti je za izvanmrežne svrhe, prema napomeni. Molimo preuzmite PDF verziju ovdje Razlika između Microarray-a i Sekvence nove generacije
1.Behjati, Sam i Patrick S Tarpey. "Što je slijeđenje sljedeće generacije?" Arhiva bolesti u djetinjstvu. Izdanje za obrazovanje i praksu, BMJ Publishing Group, prosinac 2013., dostupno ovdje. Pristupljeno 23. kolovoza 2017
2.Bumgarner, Roger. "Pregled DNA mikroračunala." Aktualni protokoli iz molekularne biologije, John Wiley and Sons Inc., 9. veljače 2016., dostupni ovdje. Pristupljeno 23. kolovoza 2017.
3. „DNA mikroarray tehnologija“. Nacionalni institut za istraživanje ljudskog genoma (NHGRI), dostupan ovdje. Pristupljeno 23. kolovoza 2017.
1. "DNA microarray" Guillaume Paumier (korisnik: guillom) - Vlastito djelo (CC BY-SA 3.0) putem Commons Wikimedia
2. „Razvoji u slijedećim redovima sljedeće generacije“ autor Nederbragt, Lex (2012) - (CC BY 3.0) preko Commons Wikimedia