Ključna razlika med sekvenciranjem nanopor in illumina je v tem, da je sekvenciranje nanopor tehnika tretje generacije, ki uporablja nanopore za zaznavanje zaporedja molekule DNA, medtem ko je sekvenciranje illumina tehnika sekvenciranja druge generacije, ki uporablja reverzibilne tehnologija terminatorjev barvila za zaznavanje zaporedja molekule DNA.
Določanje zaporedja DNK je določitev natančnega zaporedja nukleotidov ali baz molekule DNK. Obstaja veliko hitrih metod za določanje zaporedij nukleinskih kislin, ki pospešujejo odkritja bioloških in medicinskih raziskav. Eno prvih tehnik sekvenciranja DNK (Sangerjevo sekvenciranje) je razvil Frederick Sanger leta 1975 s sprejetjem strategije razširitve primerja v MRC Centru, Cambridge, Združeno kraljestvo. Danes večina tehnik hitrega sekvenciranja DNK spada v kategorijo sekvenciranja DNK druge (naslednje generacije) in tretje generacije. Nanopore in ilumina sekvenciranje sta dve novi tehnologiji DNK.
Kaj je sekvenciranje nanopor?
Nanopore sekvenciranje je tehnika sekvenciranja tretje generacije, ki uporablja proteinske nanopore za odkrivanje zaporedja nukleinske kisline molekule DNA. Pri sekvenciranju nanopor DNK, ki gre skozi nanopore, spremeni svoj tok. Ta sprememba je odvisna od oblike, velikosti in dolžine zaporedja DNK. Nastali signal se dekodira, da se dobi specifično zaporedje DNA ali RNA. Ta metoda ne zahteva spremenjenih nukleotidov in deluje v realnem času.
Slika 01: Sekvenciranje nanopor
Oxford Nanopore Technologies je priljubljeno podjetje, ki proizvaja številne naprave za sekvenciranje nanopor. Večina naprav za sekvenciranje Oxford Nanopore ima pretočne celice. Ta pretočna celica ima številne drobne nanopore, ki so vdelane v elektroodporno membrano. Vsaka nanopora ustreza svoji elektrodi. Ta elektroda se poveže s kanalom in senzorskim čipom. Ta elektroda meri električni tok, ki teče skozi nanopore. Ko gre molekula skozi nanopore, se njen tok spremeni ali prekine. Poleg tega ta motnja povzroči značilno vijuganje. Ta vijuga se nato dekodira, da se določi zaporedje DNK ali RNK v realnem času.
Kaj je zaporedje Illumina?
Illumina sekvenciranje je tehnika sekvenciranja druge generacije, ki uporablja tehnologijo reverzibilnih terminatorjev barvil za odkrivanje zaporedja molekul DNA. Podjetje Solexa, ki je zdaj del podjetja Illumina, je bilo ustanovljeno leta 1998. To podjetje je izumilo to metodo sekvenciranja, ki temelji na tehnologiji reverzibilnih terminatorjev barvil in inženirskih polimerazah.
Slika 02: Zaporedje Illumina
Pri metodi sekvenciranja illumina se vzorec najprej razcepi na kratke odseke. Zato se pri sekvenciranju illumina na začetku ustvarijo 100–150 bp kratki odčitki ali fragmenti. Ti fragmenti se nato ligirajo na generične adapterje in prižgejo na stekelce. PCR se izvede za pomnoževanje vsakega fragmenta. To ustvari mesto s številnimi kopijami istega fragmenta. Kasneje jih ločimo na enoverižne in podvržemo sekvenciranju. Stekelec za sekvenciranje vsebuje fluorescentno označene nukleotide, DNA polimerazo in terminator. Zaradi terminatorja je naenkrat dodana samo ena baza. Vsak zaključek cikla je odstranjen in omogoča dodajanje naslednje baze na mesto. Poleg tega računalnik na podlagi fluorescentnih signalov zazna bazo, dodano v vsakem ciklu. Tehnologija sekvenciranja Illumina sestavi zaporedje v 4 do 56 urah.
Kakšne so podobnosti med zaporedjem Nanopore in Illumina?
- Nanopore in illumina sekvenciranje sta dve tehniki sekvenciranja.
- Obe sta hitri in novi metodi zaporedja.
- Uporabljajo se za odkrivanje zaporedij DNA in RNA.
- Oba imata visoko natančnost.
Kakšna je razlika med zaporedjem Nanopore in Illumina?
Nanopore sekvenciranje je tehnika sekvenciranja tretje generacije, ki uporablja nanopore za odkrivanje zaporedja molekul DNA. V nasprotju s tem je sekvenciranje illumina tehnika sekvenciranja druge generacije, ki uporablja tehnologijo reverzibilnih terminatorjev barvil za odkrivanje zaporedja molekul DNA. o, to je ključna razlika med sekvenciranjem nanopor in ilumina. Poleg tega ima sekvenciranje nanopor 92–97 % natančnost, medtem ko ima sekvenciranje illumina 99 % natančnost.
Naslednja infografika navaja razlike med zaporedjem nanopor in ilumina v obliki tabele.
Povzetek – Nanopore proti Illumina Sequencing
Tehnike zaporedja z visoko zmogljivostjo vključujejo metode zaporedja druge generacije (kratko branje) in tretje generacije (dolgo branje). Nanopore in ilumina sekvenciranje sta dve novi tehnologiji DNK, ki spadata v kategorijo sekvenciranja DNK tretje generacije in druge generacije (naslednja generacija). Sekvenciranje nanopor uporablja nanopore za odkrivanje zaporedja molekul DNA. Po drugi strani pa sekvenciranje illumina uporablja tehnologijo reverzibilnih terminatorjev barvil za odkrivanje zaporedja molekul DNA. To je torej povzetek razlike med sekvenciranjem nanopor in ilumina.
