Erinevus mikrokiibi ja järgmise põlvkonna järjestuse vahel

Peamine erinevus - mikrokiibi vs järgmise põlvkonna järjestus
 

DNA järjestuse määramise protsesse kasutatakse laialdaselt biotehnoloogia, viroloogia, meditsiinilise diagnoosi ja kriminalistika alal. See on protsess, mis määrab kindlaks DNA molekulis sisalduvate nukleotiidide, adeniini, guaniini, tümiini ja tsütosiini täpse järjekorra. DNA järjestuse määramise protseduuridest on saanud kiirendus meditsiiniliste ja bioloogiliste uuringute imelistele avastustele. Need järjestamismeetodid on arenenud kuni üksikute organismide, sealhulgas inimeste ja teiste elusliikide täieliku genoomi järjestamiseni. Mikrokiired ja järgmise põlvkonna järjestused on kaasaegsed DNA sekveneerimise protseduurid. Mikrokiibi tehnika põhineb konkreetselt hübridiseerimisel, mis sisaldab teadaolevaid sihtmärke. Järgmise põlvkonna järjestamine põhineb sünteesil (milles kasutatakse nukleotiidide kaasamiseks DNA polümeraasi) ja sellel on võime järjestada kogu genoom sõltumatult varem valitud sihtmärkidest. See on peamine erinevus Microarray ja Next Generation Sequencing vahel.

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on Microarray 
3. Mis on järgmise põlvkonna järjestus?
4. Mikrokiibi ja järgmise põlvkonna järjestuse sarnasused
5. Kõrvuti võrdlus - mikrokiibi vs järgmise põlvkonna järjestus tabelina
6. Kokkuvõte

Mis on Microarray?

DNA mikrokiibi kasutatakse laboratoorse vahendina tuhandete erinevate geeniekspressioonide identifitseerimiseks samal ajal. See on tahke pind, st mikroskoobi objektiklaas, mis sisaldab sellele trükitud mikroskoopiliste DNA täppide kogumit. Iga trükitud koht sisaldab teadaolevat geenijärjestust või geeni. Need slaidile trükitud teadaolevad sondid toimivad geeniekspressiooni tuvastamiseks sondidena. Seda nimetatakse transkriptoomiks. Hübridisatsioon kahe DNA ahela vahel on peamine põhimõte, mille alusel mikrokiired põhinevad. See on nukleiinhapete järjestuste komplementaarne aluste sidumine vesiniksidemete moodustumisega.

Joonis 01: mikrotasand

Algselt kogutakse mRNA molekulid tervelt indiviidilt saadud proovist ja võrdlusproovist. Eksperimentaalsed proovid võetakse haigetelt isikutelt; näiteks vähki põdev indiviid. Kui need on saadud, muundatakse mõlemad mRNA proovid cDNA-ks (komplementaarseks DNA-ks). Seejärel märgistatakse iga proov fluorestsentssondiga. Fluorestsentssondid on erinevat värvi, et eristada proovi cDNA-d võrdlus-cDNA-st. CDNA molekulide seondumise alustamiseks mikrokiibi objektiklaasiga segatakse kaks proovi omavahel. Hübridisatsioon on protsess, mille kaudu cDNA molekulid kinnituvad mikrotiibri slaidil olevate DNA-sondidega. Kui hübridiseerimine on lõpule viidud, toimub rida reaktsioone, et tuvastada ja mõõta iga geeni ekspressiooni erineva värviga vastavalt ekspresseeritud geeni kogusele. Mikrokiibi tulemusi kasutatakse geeniekspressiooniprofiili loomisel, mida saab kasutada erinevate haigusseisundite tuvastamiseks.

Mis on järgmise põlvkonna järjestus?

Järgmise põlvkonna järjestus (NGS) on arenenud meetod geneetilise järjestuse määramiseks. Selle põhimõte sarnaneb Sangeri sekveneerimise põhimõttega, mis sõltub kapillaarelektroforeesist. NGS-is fragmenteeritakse genoomne ahel ja ligeeritakse matriits ahelaga. Iga ahela alused identifitseeritakse selle ligeerimise käigus väljastatud signaalide järgi. Sangeri sekveneerimismeetodi puhul on tegemist kolme eraldi etapi, sekveneerimise, eraldamise ja tuvastamisega. Nendest eraldi etappidest tulenevalt on proovi ettevalmistamise automatiseerimine piiratud läbilaskevõimega. NGS-is arendatakse seda meetodit, kasutades massiivipõhist järjestamist koos Sangeri järjestamisprotseduuri etappide kombinatsiooniga, mis võib põhjustada miljonite reaktsioonide seeriate läbiviimist samal ajal; Selle tulemuseks on kiire ja läbilaskevõime madala hinnaga.

Joonis 02: NGS-i arengud

NGS koosneb kolmest etapist; raamatukogu ettevalmistamine (raamatukogude loomine DNA juhusliku fragmenteerimise abil), amplifitseerimine (raamatukogu võimendamine klonaalse amplifikatsiooni ja PCR abil) ja järjestamine. Geeni geenijärjestuse määramise protsessid, mida Sangeri järjestusprotseduuri abil viiakse läbi eriti pikka aega, võiksid NGS-i abil valmistuda mõne tunniga..

Milline on sarnasus mikrokiibi ja järgmise põlvkonna järjestuse vahel?

• Nii mikrokiibi kui ka järgmise põlvkonna järjestuste väljatöötamisel kasutatakse massiivipõhist järjestamist.

Mis vahe on mikrokiibi ja järgmise põlvkonna järjestuse vahel?

Mikrokiibi vs järgmise põlvkonna järjestus
Mikrokiir on tahkele pinnale kinnitatud mikroskoopiliste DNA täppide kogum, mida kasutatakse suure hulga geenide ekspressioonitasemete mõõtmiseks samaaegselt.	NGS (uue põlvkonna sekveneerimine) on mitte Sangeri baasil põhinev suure läbilaskevõimega DNA sekveneerimise tehnoloogia, mis hõlbustab miljonite või miljardite DNA ahelate paralleelset järjestamist.
Koostoimed antigeeniga
Mikrokiir põhineb hübridiseerimisel, mis koosneb teadaolevate sihtmärkide komplektist.	NGS põhineb sünteesil, milles kasutatakse nukleotiidide inkorporeerimiseks DNA polümeraasi ja ei sõltu varem valitud sihtmärkidest.

Kokkuvõte - mikrokiibi vs järgmise põlvkonna järjestus

Uuringute kontekstis on DNA järjestamine muutunud oluliseks kiirendiks. Seda kasutatakse laialdaselt biotehnoloogias, meditsiinilises diagnoosimises ja kohtuekspertiisi uuringutes. See on arenenud ja arenenud tõhusamateks ja kiireteks järjestusprotseduurideks. Mikrokiired ja NGS on kaks arenenud DNA järjestamise tehnikat. Mõlemad on välja töötatud massiivipõhise järjestamise abil. Mikrokiibi tehnika tugineb hübridisatsioonile, samal ajal kui NGS põhineb sünteesil, kus nukleotiidide lisamiseks kasutatakse DNA polümeraasi. See on peamine erinevus Microarray ja Next Generation Sequencing vahel.

Laadige alla mikroversiooni ja järgmise põlvkonna järjestuse PDF-i versioon

Selle artikli PDF-versiooni saate alla laadida ja seda võrguühenduseta otstarbel kasutada tsitaatide märkuse kohaselt. Laadige siit alla PDF-versioon. Erinevus mikrokiibi ja järgmise põlvkonna järjestuse vahel

Viited:

1.Behjati, Sam ja Patrick S Tarpey. „Mis on järgmise põlvkonna sekveneerimine?“ Haiguste lapsepõlves arhiiv. Haridus- ja praktikaväljaanne, BMJ kirjastusgrupp, detsember 2013, saadaval siin. Juurdepääs 23. augustil 2017
2.Bumgarner, Roger. "Ülevaade dna mikrokiirtest." Praegused protokollid molekulaarbioloogias, John Wiley ja Sons Inc., 9. veebruar 2016, saadaval siit. Juurdepääs 23. augustil 2017.
3. „DNA mikrokiibi tehnoloogia”. Riiklik inimese genoomi uuringute instituut (NHGRI), saadaval siin. Juurdepääs 23. augustil 2017.

Pilt viisakalt:

1. Guillaume Paumier (kasutaja: guillom) “DNA mikromägi” - Omad tööd (CC BY-SA 3.0) Commonsi Wikimedia kaudu
2. „Arengud järgmise põlvkonna järjestuses” Nederbragt, Lex (2012) - (CC BY 3.0) Commonsi Wikimedia kaudu