Ključna razlika – Microarray u odnosu na sekvenciranje sljedeće generacije
Procesi sekvenciranja DNK se široko koriste u oblastima biotehnologije, virologije, medicinske dijagnoze i forenzičkih nauka. To je proces koji određuje tačan redoslijed nukleotida, adenina, guanina, timina i citozina prisutnih unutar molekule DNK. Procedure sekvenciranja DNK postale su ubrzanje za čudesna otkrića u medicinskim i biološkim istraživanjima. Ove metode sekvenciranja su evoluirale do sekvenciranja kompletnog genoma pojedinačnih organizama uključujući ljude i druge žive vrste. Microarrays i Next Generation Sequencing su moderne procedure sekvenciranja DNK. Microarray tehnika se posebno zasniva na hibridizaciji koja sadrži skup poznatih meta. Sekvencioniranje sljedeće generacije temelji se na sintezi (koja koristi DNK polimerazu za inkorporiranje nukleotida) i ima sposobnost sekvenciranja cijelog genoma neovisno o prethodno odabranim ciljevima. Ovo je ključna razlika između Microarray-a i sekvenciranja sljedeće generacije.
Šta je Microarray?
DNK mikromrež se koristi kao laboratorijski alat za identifikaciju hiljada različitih ekspresija gena u isto vrijeme. To je čvrsta površina, odnosno mikroskopsko staklo, koje sadrži kolekciju mikroskopskih DNK mrlja otisnutih na njemu. Svaka odštampana tačka sadrži poznatu sekvencu gena ili gen. Ove poznate sonde odštampane na stakalcu služe kao sonde za otkrivanje ekspresije gena. Ovo je poznato kao transkriptom. Hibridizacija između dva lanca DNK je primarni princip na kojem se zasnivaju mikronizovi. To je komplementarno uparivanje baza sekvenci nukleinskih kiselina sa formiranjem vodikovih veza.
Slika 01: Microarray
U početku se molekuli mRNA sakupljaju iz eksperimentalnog uzorka i referentnog uzorka dobijenog od zdrave osobe. Eksperimentalni uzorci se uzimaju od oboljelih osoba; na primjer, osoba koja boluje od raka. Jednom dobijena, oba uzorka mRNA se pretvaraju u cDNK (komplementarnu DNK). Zatim se svaki uzorak označi pomoću fluorescentne sonde. Fluorescentne sonde su različitih boja kako bi se razlikovala cDNK uzorka od referentne cDNK. Kako bi se započelo vezivanje molekula cDNK za stakalce mikromreža, dva uzorka se miješaju zajedno. Hibridizacija je proces kojim se molekuli cDNK vezuju za DNK sonde na stakalcu mikroniza. Kada se hibridizacija završi, odvija se niz reakcija kako bi se identificirala i izmjerila ekspresija svakog gena s pojavom različitih boja u skladu s količinom izraženog gena. Rezultati mikromreža se koriste u kreiranju profila genske ekspresije koji se može koristiti za identifikaciju različitih stanja bolesti.
Šta je sekvenciranje sljedeće generacije?
Next Generation Sequencing (NGS) je napredna metoda genetskog sekvenciranja. Njegov princip je sličan onom Sangerovog sekvenciranja, koje ovisi o kapilarnoj elektroforezi. U NGS-u, genomski lanac se fragmentira i vezuje za šablonski lanac. Baze svakog lanca se identifikuju po emitovanim signalima tokom procesa ligacije. U Sanger metodi sekvenciranja uključena su tri odvojena koraka, sekvenciranje, odvajanje i detekcija. Zbog ovih odvojenih koraka, automatizacija pripreme uzorka je ograničena u propusnosti. U NGS-u, tehnika je razvijena korišćenjem sekvenciranja zasnovanog na nizu sa kombinacijom koraka Sangerove procedure sekvenciranja koja može uzrokovati da se milioni reakcionih serija izvode paralelno u isto vreme; ovo rezultira velikom brzinom i propusnošću uz nisku cijenu.
Slika 02: Razvoj u NGS
NGS se sastoji od tri koraka; priprema biblioteke (kreiranje biblioteka uz upotrebu nasumične fragmentacije DNK), amplifikacija (amplifikacija biblioteke korišćenjem klonske amplifikacije i PCR) i sekvenciranje. Procesi sekvenciranja genoma koji se izvode izuzetno dugo uz pomoć Sangerove procedure sekvenciranja mogu se završiti za nekoliko sati pomoću NGS-a.
Koja je sličnost između Microarray-a i sekvenciranja sljedeće generacije?
I Microarray i Next Generation Sequencing su razvijeni koristeći sekvenciranje zasnovano na nizu
Koja je razlika između Microarray-a i sekvenciranja sljedeće generacije?
Microarray vs Next Generation Sequencing |
|
| Microarray je kolekcija mikroskopskih DNK mrlja pričvršćenih za čvrstu površinu, koja se koristi za mjerenje nivoa ekspresije velikog broja gena istovremeno. | NGS (sljedeća generacija sekvenciranja) je tehnologija visoke propusnosti DNK sekvenciranja koja nije zasnovana na Sangeru koja olakšava paralelno sekvenciranje miliona ili milijardi DNK lanaca. |
| Interakcije sa antigenom | |
| Microarray je zasnovan na hibridizaciji koja se sastoji od skupa poznatih ciljeva. | NGS se zasniva na sintezi koja koristi DNK polimerazu za ugradnju nukleotida i nezavisna je od prethodno odabranih ciljeva. |
Sažetak – Microarray vs Next Generation Sequencing
U kontekstu istraživanja, sekvenciranje DNK je postalo važan akcelerator. Široko se koristi u biotehnologiji, medicinskoj dijagnostici i forenzičkim studijama. Razvio se i razvio u efikasnije i brže procedure sekvenciranja. Microarrays i NGS su dvije prisutne napredne tehnike sekvenciranja DNK. Oba su razvijena korišćenjem sekvenciranja zasnovanog na nizu. Microarray tehnika se oslanja na hibridizaciju, dok se NGS zasniva na sintezi, koja koristi DNK polimerazu za inkorporiranje nukleotida. Ovo je glavna razlika između Microarray i sekvenciranja sljedeće generacije.
Preuzmite PDF verziju Microarray vs Next Generation Sequencing
Možete preuzeti PDF verziju ovog članka i koristiti ga za vanmrežne svrhe prema napomeni o citatu. Molimo preuzmite PDF verziju ovdje Razlika između Microarray-a i sekvenciranja sljedeće generacije
