Avainero nanohuokosekvensoinnin ja illumina-sekvensoinnin välillä on se, että nanohuokosekvensointi on kolmannen sukupolven sekvensointitekniikka, joka käyttää nanohuokosta DNA-molekyylin sekvenssin havaitsemiseen, kun taas illumina-sekvensointi on toisen sukupolven sekvensointitekniikka, joka käyttää palautuvaa tekniikkaa. väriaineterminaattoriteknologia DNA-molekyylin sekvenssin havaitsemiseen.
DNA-sekvensointi on DNA-molekyylin tarkan nukleotidi- tai emässekvenssin määrittämistä. Nukleiinihapposekvenssien määrittämiseen on monia nopeita menetelmiä, jotka nopeuttavat biologisten ja lääketieteellisten tutkimusten löytöjä. Frederick Sanger kehitti yhden ensimmäisistä DNA-sekvensointitekniikoista (Sanger-sekvensointi) vuonna 1975 ottamalla käyttöön alukkeen laajennusstrategian MRC-keskuksessa Cambridgessa, Isossa-Britanniassa. Nykyään suurin osa nopeista DNA-sekvensointitekniikoista kuuluu toisen sukupolven (seuraavan sukupolven) ja kolmannen sukupolven DNA-sekvensointikategorioihin. Nanopore- ja Illumina-sekvensointi ovat kaksi tällaista uutta DNA-teknologiaa.
Mikä on nanopore-sekvensointi?
Nanohuokosekvensointi on kolmannen sukupolven sekvensointitekniikka, joka käyttää proteiinin nanohuokosia DNA-molekyylin nukleiinihapposekvenssin havaitsemiseen. Nanohuokosekvensoinnissa nanohuokosten läpi kulkeva DNA muuttaa virtaustaan. Tämä muutos riippuu DNA-sekvenssin muodosta, koosta ja pituudesta. Tuloksena oleva signaali dekoodataan spesifisen DNA- tai RNA-sekvenssin saamiseksi. Tämä menetelmä ei vaadi modifioituja nukleotideja, ja se toimii reaaliajassa.
Kuva 01: Nanopore-sekvensointi
Oxford Nanopore Technologies on suosittu yritys, joka valmistaa lukuisia nanohuokosekvensointilaitteita. Useimmissa Oxford Nanopore -sekvensointilaitteissa on virtauskennoja. Tässä virtauskennossa on useita pieniä nanohuokosia, jotka on upotettu sähkönkestävään kalvoon. Jokainen nanohuokos vastaa omaa elektrodiaan. Tämä elektrodi liitetään kanavaan ja anturisiruun. Tämä elektrodi mittaa nanohuokosen läpi kulkevaa sähkövirtaa. Kun molekyyli kulkee nanohuokosen läpi, sen virta muuttuu tai katkeaa. Lisäksi tämä häiriö saa aikaan tyypillisen värähtelyn. Tämä squiggle dekoodataan sitten DNA- tai RNA-sekvenssin määrittämiseksi reaaliajassa.
Mikä on Illumina Sequencing?
Illumina-sekvensointi on toisen sukupolven sekvensointitekniikka, joka käyttää reversiibeliä värinpäättäjätekniikkaa DNA-molekyylien sekvenssin havaitsemiseen. Solexa-yritys, joka on nyt osa Illumina-yritystä, perustettiin vuonna 1998. Tämä yritys keksi tämän sekvensointimenetelmän, joka perustuu palautuviin väriainepäätteiden tekniikkaan ja suunniteltuihin polymeraaseihin.
Kuva 02: Illumina-sekvensointi
Illumina-sekvensointimenetelmässä näyte pilkotaan ensin lyhyiksi osiksi. Siksi illumina-sekvensoinnissa luodaan alussa 100-150 bp lyhyitä lukuja tai fragmentteja. Nämä fragmentit liitetään sitten geneerisiin sovittimiin ja paritetaan objektilasille. PCR tehdään kunkin fragmentin monistamiseksi. Tämä luo paikan, jossa on useita kopioita samasta fragmentista. Myöhemmin ne erotetaan yksijuosteisiksi ja alistetaan sekvensointiin. Sekvensointilevy sisältää fluoresoivasti leimattuja nukleotideja, DNA-polymeraasia ja terminaattorin. Terminaattorin vuoksi vain yksi kanta lisätään kerrallaan. Jokainen syklin päättäjä poistetaan, ja se mahdollistaa seuraavan tukikohdan lisäämisen paikalle. Lisäksi tietokone havaitsee fluoresoivien signaalien perusteella kussakin jaksossa lisätyn emäksen. Illumina-sekvensointitekniikka rakentaa sekvenssin 4–56 tunnissa.
Mitä yhtäläisyyksiä Nanoporen ja Illumina-sekvensoinnin välillä on?
- Nanopore- ja Illumina-sekvensointi ovat kaksi sekvensointitekniikkaa.
- Molemmat ovat nopeita ja uusia sekvensointimenetelmiä.
- Niitä käytetään DNA- ja RNA-sekvenssien havaitsemiseen.
- Molemmat ovat erittäin tarkkoja.
Mitä eroa on Nanoporen ja Illumina-sekvensoinnin välillä?
Nanohuokosekvensointi on kolmannen sukupolven sekvensointitekniikka, joka käyttää nanohuokosia DNA-molekyylien sekvenssin havaitsemiseen. Illumina-sekvensointi on sitä vastoin toisen sukupolven sekvensointitekniikka, joka käyttää palautuvia väriaineterminaattoritekniikkaa DNA-molekyylien sekvenssin havaitsemiseen. o, tämä on avainero nanohuokosten ja illuminan sekvensoinnin välillä. Lisäksi nanohuokosekvensoinnin tarkkuus on 92-97 %, kun taas Illumina-sekvensoinnin tarkkuus on 99 %.
Seuraava infografiikka luettelee erot nanohuokosten ja illuminan sekvensoinnin välillä taulukkomuodossa.
Yhteenveto – Nanopore vs Illumina -sekvenssi
Suuritehoiset sekvensointitekniikat sisältävät toisen sukupolven (lyhyt luku) ja kolmannen sukupolven (pitkä luku) sekvensointimenetelmät. Nanopore- ja illumina-sekvensointi ovat kaksi uutta DNA-tekniikkaa, jotka kuuluvat kolmannen sukupolven ja toisen sukupolven (seuraavan sukupolven) DNA-sekvensointikategorioihin. Nanohuokosekvensointi käyttää nanohuokosta DNA-molekyylien sekvenssin havaitsemiseen. Toisa alta Illumina-sekvensointi käyttää reversiibeliä väriterminaattoritekniikkaa DNA-molekyylien sekvenssin havaitsemiseen. Näin ollen tämä on yhteenveto nanohuokosekvensoinnin ja valaistussekvensoinnin välisestä erosta.
