Avainero haulikkosekvensoinnin ja seuraavan sukupolven sekvensoinnin välillä on se, että haulikkosekvensointi on sekvensointimenetelmä, joka hajottaa DNA-sekvenssit satunnaisesti useiksi pieniksi fragmenteiksi ja kokoaa sekvenssin uudelleen tarkkailemalla päällekkäisiä alueita seuraavan seuraavan sukupolven sekvensoinnin (NGS) aikana. on kehittynyt geneettisen sekvensoinnin menetelmä, joka riippuu kapillaarielektroforeesista.
Sekvensointi on prosessi, joka määrittää nukleotidien tarkan järjestyksen geenissä, geeniklusterissa, kromosomissa ja täydellisessä genomissa. Genomitutkimuksissa, oikeuslääketieteellisissä tutkimuksissa, virologiassa, biologisessa systemaattisessa, lääketieteellisessä diagnoosissa, biotekniikassa ja monilla muilla aloilla on erittäin tärkeää analysoida geenien rakennetta ja toimintaa sekä organismien tunnistamista. Lisäksi saatavilla on erilaisia sekvensointimenetelmiä. Haulikkosekvenssi ja seuraavan sukupolven sekvensointi ovat kaksi edistyksellistä menetelmää.
Mikä on haulikkosekvenssi?
Shotgun-sekvensointi on sekvensointimenetelmä, joka hajottaa satunnaisesti koko kromosomin tai koko genomin DNA-sekvenssit useiksi pieniksi fragmenteiksi ja kokoaa sekvenssit uudelleen tietokoneilla tarkkailemalla päällekkäisiä sekvenssejä tai alueita. Yleensä nisäkäsgenomit ovat rakenteellisesti monimutkaisia ja kooltaan suurempia. Siksi niitä on vaikea sekvensoida kloonaamalla, koska se vie aikaa. Haulikkosekvensointi on nopeampi menetelmä. Se on myös halvempi toteuttaa. Siksi nykyajan tiedemiehet luottavat haulikkosekvensointimenetelmään monimutkaisten genomien torjuntaan.
Kuva 01: Haulikkojärjestys
Haulikkosekvensointimenettely on suhteellisen yksinkertainen. Se alkaa fragmentoimalla koko genomi erikokoisiksi 20 kilon emäksistä 300 kiloon emäksiin. Sitten jokainen fragmentti tulisi sekvensoida käyttämällä ketjun lopetusmenetelmää. Sekvensoinnin jälkeen fragmentit on koottava tarkastelemalla päällekkäisiä alueita kehittyneellä tietokoneohjelmistolla. Perinteinen sekvenssien kartoitus ja kloonaus eivät ole välttämättömiä tälle menetelmälle. Lisäksi tässä menetelmässä ei käytetä geneettistä karttaa. Koska olemassa olevia genomikarttoja ei kuitenkaan käytetä, virheitä kokoamisen aikana tapahtuu todennäköisemmin. Se on yksi tämän menetelmän suurimmista haitoista. Lisäksi lyhyemmät fragmentit tarjoavat vähemmän ainutlaatuista tietoa jokaiselle tämän menetelmän lukemiselle. Lisäksi haulikon sekvensointi ei tuota tarpeeksi tietoa konsensussekvenssin määrittämiseksi vaaditulla tarkkuustasolla.
Yllämainituista haitoista huolimatta haulikkosekvensointimenetelmä on tällä hetkellä tehokkain ja kustannustehokkain strategia mikrobigenomien, mukaan lukien bakteerit, virukset ja hiiva, sekvensointiin. Tämä johtuu siitä, että niiden genomeista puuttuu toistuvia alueita, joita on vaikea sekvensoida, ja nämä genomit on mahdollista koota kromosomeiksi helposti ilman virheitä.
Mikä on seuraavan sukupolven sekvensointi?
Next Generation Sequencing (NGS) on termi, jota käytetään viittaamaan nykyaikaisiin suuren suorituskyvyn sekvensointiprosesseihin. Se kuvaa useita erilaisia moderneja sekvensointitekniikoita, jotka mullistavat genomitutkimukset ja molekyylibiologian. Näihin tekniikoihin kuuluvat Illumina-sekvensointi, Roche 454 -sekvensointi, ioniprotonisekvenssi ja SOLiD (Sequencing by Oligo Ligation Detection) -sekvensointi. NGS-järjestelmät ovat nopeampia ja halvempia. NGS-järjestelmissä käytetään neljää pääasiallista DNA-sekvensointimenetelmää: pyrosekvensointi, sekvensointi synteesillä, sekvensointi ligaatiolla ja ionipuolijohdesekvensointi. Suuri määrä DNA- tai RNA-säikeitä (miljoonia) voidaan sekvensoida rinnakkain NGS:llä. Se mahdollistaa organismien koko genomin sekvensoinnin lyhyessä ajassa.
Kuva 02: Seuraavan sukupolven sekvensointi
NGS:llä on erilaisia etuja. Se on nopea, tarkempi ja kustannustehokkaampi prosessi, joka voidaan suorittaa pienellä otoskoolla. Näin ollen se mahdollistaa ihmisen koko genomin analysoinnin yhdessä sekvensointikokeessa. Lisäksi NGS:ää voidaan käyttää metagenomisissa tutkimuksissa, insertioista ja deleetioista johtuvien variaatioiden havaitsemisessa yksittäisessä genomissa jne. sekä geeniekspressioiden analysoinnissa. Lisäksi NGS voi analysoida kokonaisia transkriptomeja suuresta määrästä kudoksia samanaikaisesti. Näin ollen NGS on mullistanut transkriptomien analyysin.
Mitä yhtäläisyyksiä haulikkosekvensoinnin ja seuraavan sukupolven sekvensoinnin välillä on?
- Haulikkosekvensointi ja seuraavan sukupolven sekvensointi ovat kaksi genomin sekvensointimenetelmää.
- Molemmat menetelmät ovat nopeita menetelmiä.
- Lisäksi ne ovat kustannustehokkaita menetelmiä.
- Ne pystyvät sekvensoimaan monia DNA-fragmentteja rinnakkain.
Mitä eroa on haulikkosekvensoinnilla ja seuraavan sukupolven sekvensoinnilla?
Haulikkosekvensointi ja seuraavan sukupolven sekvensointi ovat kaksi edistyksellistä sekvensointitekniikkaa. Haulikkosekvensointimenetelmä hajottaa satunnaisesti koko kromosomin tai koko genomin DNA-sekvenssit useiksi pieniksi fragmenteiksi ja kokoaa sekvenssit uudelleen tietokoneilla tarkkailemalla päällekkäisiä sekvenssejä tai alueita. Sitä vastoin Next Generation Sequencing (NGS) on termi, joka viittaa nykyaikaisiin suuren suorituskyvyn sekvensointiprosesseihin. Joten tämä on avainero haulikkosekvensoinnin ja seuraavan sukupolven sekvensoinnin välillä. Lisäksi seuraavan sukupolven sekvensointi on tekniikka, joka riippuu kapillaarielektroforeesista, kun taas haulikkosekvensointi ei riipu. Siksi tämä on myös ero haulikkosekvensoinnin ja seuraavan sukupolven sekvensoinnin välillä. Lisäksi seuraavan sukupolven sekvensointi on haulikon sekvensointiin verrattuna erittäin herkkä ja erittäin tarkka.
Yhteenveto – Haulikkosekvenssi vs seuraavan sukupolven sekvensointi
Haulikkosekvensointi ja seuraavan sukupolven sekvensointi ovat kaksi genomin sekvensointiin käytettyä sekvensointimenetelmää. Molemmat menetelmät ovat nopeita ja kustannustehokkaita. NGS toimii periaatteella sekvensoida miljoonia sekvenssejä samanaikaisesti nopealla tavalla sekvensointijärjestelmän kautta. Sitä vastoin haulikon sekvensointi vaatii genomien hajottamista pieniksi fragmenteiksi ja sekvensointia ja uudelleen kokoamista käyttämällä päällekkäisiä sekvenssejä. Tämä siis tiivistää eron haulikkosekvensoinnin ja seuraavan sukupolven sekvensoinnin välillä.
