Avainero klooni kloonikohtaisen sekvensoinnin ja haulikkosekvensoinnin välillä piilee niiden käytöstapossa. Klooni kloonin sekvensointimenetelmällä sisältää kromosomien kartoituksen ja kloonauksen ennen sekvensointia, kun taas kloonaus haulikkosekvensoinnissa jättää sekä kromosomikartoituksen että kloonausvaiheet pois sekvensoinnin aikana.
Klooni kloonisekvensoimalla ja kloonaa haulikkosekvensoinnilla ovat kaksi nykyajan genomin sekvensointimenetelmää. Klooni kloonisekvensoimalla on luotettavampi sekvensointimenetelmä. Kloonausmenetelmä haulikkosekvensoinnilla on kuitenkin nopeampi ja halvempi. Artikkeli keskittyy hienovaraiseen eroon klooni kloonikohtaisen sekvensoinnin ja haulikkosekvensoinnin välillä.
Mikä on Clone by Clone -sekvensointi?
Klooni kloonisekvensoimalla on genomin sekvensointimenetelmä. Se vaatii kunkin kromosomin kartoittamista ennen DNA:n pilkkomista. Karttauksen jälkeen DNA tulee pilkkoa 150 kiloemäksen pituisiksi fragmenteiksi. Nämä fragmentit ovat sitten valmiita sekvensointiin. Seuraava vaihe on DNA-fragmenttien liittäminen bakteerin keinotekoisiin kromosomeihin (BAC) ja sitten bakteerisoluihin. Koska fragmentit ovat nyt bakteerisolujen sisällä, joka kerta kun bakteerit jakautuvat, myös lisätyt DNA-fragmentit jakautuvat ja tuottavat monia identtisiä kopioita. Sitten yksittäinen bakteeriklooni-DNA fragmentoidaan 500 emäsparin pituisiksi fragmenteiksi. Ne ovat pienempiä ja päällekkäisiä fragmentteja. Seuraavaksi sekvensointi tapahtuu insertoimalla nämä fragmentit vektoriin, jolla on tunnettu DNA-sekvenssi. Alkaen vektorin tunnetusta sekvenssistä, sekvensointi jatkuu tuntemattomaan sekvenssiin.
Sekvensoinnin jälkeen on tarpeen tunnistaa päällekkäisten sekvenssien alueet. Tämän jälkeen fragmenttien yhdistäminen tapahtuu muodostaen suurempia fragmentteja, jotka alun perin esiteltiin BAC:issa. Seuraavaksi suurempien fragmenttien kokoaminen kromosomiin tapahtuu genomikartan mukaan.
Kuva 01: Klooni kloonien sekvensointi
Kloonisekvensoinnin merkittävä etu on, että valmiiksi valmistettu genomikartta auttaa luotettavasti suurempien fragmenttien kokoamisessa. Mutta tämän sekvensointimenetelmän haittana on, että genomikarttojen luominen ja kloonien tekeminen on aikaa vievää. Tämä menetelmä oli kuitenkin suosituin "Ihmisgenomiprojektin" aikana.
Mikä on Clone by Shotgun Sequencing?
Kloonaus haulikkosekvensoinnilla on sekvensointimenetelmä, joka hajottaa DNA-sekvenssit satunnaisesti useiksi pieniksi fragmenteiksi ja kokoaa sekvenssin uudelleen tarkkailemalla päällekkäisiä alueita. Suurempia nisäkäsgenomeja on vaikea kloonata sekvensoida ja koota. Se johtuu niiden rakenteellisesta monimutkaisuudesta ja koosta. Vaikka klooni kloonien sekvensointimenetelmä on luotettava, monimutkaisten organismien genomien sekvensointi kestää kauan. Siksi kloonauksesta haulikon sekvensoinnilla on tullut luotettava halvempi sekvensointimenetelmä, joka voidaan suorittaa nopeammin. Siksi nykyajan tiedemiehet luottavat tähän sekvensointimenetelmään monimutkaisten genomien torjuntaan.
Kuva 02: Klooni haulikkosekvensoinnilla
Kloonattaessa haulikon sekvensointimenetelmällä perinteisiä genomikartoitus- ja kloonausvaiheita ei tapahdu. Aluksi koko genomi fragmentoidaan eri kokoisiin 20 kiloemäksestä 300 kiloemäkseen. Seuraavaksi suoritetaan sekvensointi. Tämän jälkeen on tarpeen koota palaset tarkastelemalla päällekkäisiä alueita käyttämällä kehittynyttä tietokoneohjelmistoa.
Kloonaus haulikkosekvensoinnilla auttaa parantamaan olemassa olevien genomisekvenssien tarkkuutta. Tämän menetelmän tärkein etu on, että se on paljon nopeampi ja halvempi kuin klooni kloonien sekvensointimenetelmä. Tämä prosessi ei kuitenkaan sisällä geneettisen kartan käyttöä. Näin ollen virheet kokoonpanon aikana ovat todennäköisempiä. Tämä on siis suuri haitta haulikkosekvensointimenetelmällä kloonattaessa.
Mitä yhtäläisyyksiä kloonikohtaisen sekvensoinnin ja haulikkosekvensoinnin välillä on?
- Sekä klooni kloonisekvensoimalla että haulikkosekvensointi ovat kaksi genomin sekvensointimenetelmää.
- Molempien sekvensointitekniikoiden aikana eriteltyjen fragmenttien kokoaminen tapahtuu tunnistamalla päällekkäiset alueet.
- Myös DNA:n hajottaminen pienemmiksi fragmenteiksi on välttämätöntä sekä klooni- että haulikkosekvensoinnissa.
Mitä eroa on kloonikohtaisen sekvensoinnin ja haulikkosekvensoinnin välillä?
Klooni kloonin sekvensointitekniikalla sisältää kaksi päävaihetta: kromosomien kartoitus ja kloonaus. Sitä vastoin kloonaaminen haulikon sekvensoinnilla ei noudata näitä kahta vaihetta; se hajottaa DNA-sekvenssit satunnaisesti moniksi pieniksi fragmenteiksi ja kokoaa sekvenssin uudelleen tarkkailemalla päällekkäisiä alueita. Siksi tämä on avainero klooni kloonikohtaisen sekvensoinnin ja haulikkosekvensoinnin välillä. Tämän tekijän vuoksi klooni klooni kerrallaan sekvensointi on kallis ja aikaa vievä prosessi, kun taas kloonaus haulikolla on nopeampi ja halvempi.
Virheiden esiintyminen kokoonpanon aikana on kuitenkin vähemmän todennäköistä kloonattaessa kloonisekvenssin avulla. Siksi sillä on korkea luotettavuus. Klooni haulikkosekvensoinnilla on kuitenkin suhteellisen vähemmän luotettava tekniikka. Tämä on siis myös merkittävä ero klooni kloonikohtaisen sekvensoinnin ja haulikkosekvensoinnin välillä.
Alla olevassa infografiikassa on lisätietoja kloonikohtaisen sekvensoinnin ja haulikkosekvensoinnin eroista.
Yhteenveto – Klooni kloonikohtaisesti vs. haulikkosekvensointi
Kloonisekvensoinnin ja haulikkosekvensoinnin välisen eron yhteenvetona voidaan todeta, että klooni-sekvensointi ja haulikkosekvensointi ovat kaksi genomin sekvensointimenetelmää. Klooni kloonisekvensointitekniikalla sisältää kuitenkin sekä genomin kartoitus- että kloonausprosesseja, kun taas kloonaus haulikkosekvensoinnilla ei. Joten tämä on avainero klooni kloonien sekvensoinnin ja haulikkosekvensoinnin välillä. Koska genomikartoitus tapahtuu kloonauksen aikana kloonisekvensoimalla, virheitä esiintyy vähemmän todennäköisemmin sekvenssien kokoamisen aikana. Mutta kloonaaminen haulikon sekvensoinnilla on paljon nopeampi ja halvempi prosessi. Se on kuitenkin suhteellisen vähemmän luotettava. Klooni kloonisekvensoimalla oli suositeltu sekvensointimenetelmä "Ihmisgenomiprojektin" aikana. Mutta nykyajan molekyylibiologi luottaa enemmän kloonaukseen haulikkosekvensoinnilla.
