Ključna razlika – mikromreža v primerjavi s sekvenciranjem naslednje generacije
Postopki sekvenciranja DNK se pogosto uporabljajo na področju biotehnologije, virologije, medicinske diagnostike in forenzičnih znanosti. To je proces, ki določa natančen vrstni red nukleotidov, adenina, gvanina, timina in citozina v molekuli DNA. Postopki sekvenciranja DNK so postali pospeševalnik čudežnih odkritij v medicinskih in bioloških raziskavah. Te metode sekvenciranja so se razvile do sekvenciranja celotnega genoma posameznih organizmov, vključno z ljudmi in drugimi živimi vrstami. Mikromreže in sekvenciranje naslednje generacije so sodobni postopki sekvenciranja DNK. Tehnika mikromrež posebej temelji na hibridizaciji, ki vsebuje niz znanih tarč. Sekvenciranje naslednje generacije temelji na sintezi (ki za vključitev nukleotidov uporablja DNA polimerazo) in ima možnost zaporedja celotnega genoma neodvisno od predhodno izbranih tarč. To je ključna razlika med mikromrežami in sekvenciranjem naslednje generacije.
Kaj je Microarray?
DNK mikromrež se uporablja kot laboratorijsko orodje za identifikacijo na tisoče različnih genskih izrazov hkrati. Je trdna površina, to je mikroskopsko stekelce, na katerem je natisnjena zbirka mikroskopskih madežev DNK. Vsaka natisnjena točka vsebuje znano zaporedje genov ali gen. Te znane sonde, natisnjene na stekelcu, služijo kot sonde za odkrivanje izražanja genov. To je znano kot transkriptom. Hibridizacija med dvema verigama DNK je primarno načelo, na katerem temeljijo mikromreže. Je komplementarno združevanje baz zaporedij nukleinskih kislin s tvorbo vodikovih vezi.
Slika 01: Mikroniz
Na začetku se molekule mRNA zberejo iz eksperimentalnega vzorca in referenčnega vzorca, pridobljenega od zdravega posameznika. Eksperimentalni vzorci so pridobljeni od obolelih posameznikov; na primer posameznik, ki zboli za rakom. Ko sta oba vzorca mRNA pridobljena, se pretvorita v cDNA (komplementarna DNA). Nato je vsak vzorec označen s fluorescenčno sondo. Fluorescentne sonde so različnih barv, da ločijo vzorčno cDNA od referenčne cDNA. Da bi sprožili vezavo molekul cDNA na stekelce z mikromrežami, oba vzorca pomešamo skupaj. Hibridizacija je postopek, s katerim se molekule cDNA pritrdijo na sonde DNA na stekelcu z mikromrežami. Ko je hibridizacija končana, poteka vrsta reakcij, da se identificira in izmeri izražanje vsakega gena s pojavom različnih barv glede na količino izraženega gena. Rezultati iz mikromrež se uporabijo pri ustvarjanju profila izražanja genov, ki se lahko uporabi za identifikacijo različnih bolezni.
Kaj je zaporedje naslednje generacije?
Next Generation Sequencing (NGS) je napredna metoda genetskega sekvenciranja. Njegov princip je podoben principu Sangerjevega zaporedja, ki je odvisen od kapilarne elektroforeze. V NGS je genomska veriga fragmentirana in vezana na vzorčno verigo. Osnove vsake verige so identificirane z oddanimi signali med postopkom ligacije. Pri Sangerjevi metodi sekvenciranja so vključeni trije ločeni koraki, sekvenciranje, ločevanje in odkrivanje. Zaradi teh ločenih korakov je pretok avtomatizacije priprave vzorca omejen. V NGS je tehnika razvita z uporabo zaporedja na podlagi niza s kombinacijo korakov Sangerjevega postopka zaporedja, ki lahko povzroči, da se milijoni reakcijskih serij izvajajo vzporedno hkrati; rezultat tega je visoka hitrost in prepustnost ob nizkih stroških.
Slika 02: Razvoj v NGS
NGS je sestavljen iz treh korakov; priprava knjižnice (ustvarjanje knjižnic z uporabo naključne fragmentacije DNK), pomnoževanje (pomnoževanje knjižnice s klonskim pomnoževanjem in PCR) in sekvenciranje. Postopke sekvenciranja genoma, ki se izvajajo izjemno dolgo z uporabo Sangerjevega postopka sekvenciranja, je mogoče zaključiti v nekaj urah z uporabo NGS.
Kakšna je podobnost med mikromrežami in sekvenciranjem naslednje generacije?
Microarray in Next Generation Sequencing sta razvita z uporabo zaporedja, ki temelji na nizu
Kakšna je razlika med mikromrežami in sekvenciranjem naslednje generacije?
Mikromreža proti zaporedju naslednje generacije |
|
| Mikromreža je zbirka mikroskopskih madežev DNK, pritrjenih na trdno površino, ki se uporablja za merjenje ravni izražanja velikega števila genov hkrati. | NGS (Next-generation Sequencing) je visokozmogljiva tehnologija sekvenciranja DNK, ki ne temelji na Sangerju in omogoča vzporedno sekvenciranje milijonov ali milijard verig DNK. |
| Interakcije z antigenom | |
| Mikromreža temelji na hibridizaciji, ki je sestavljena iz niza znanih tarč. | NGS temelji na sintezi, ki uporablja DNA polimerazo za vključitev nukleotidov in je neodvisna od predhodno izbranih tarč. |
Povzetek – Microarray proti zaporedju naslednje generacije
V kontekstu raziskav je sekvenciranje DNK postalo pomemben pospeševalnik. Široko se uporablja v biotehnologiji, medicinski diagnostiki in forenzičnih študijah. Razvil se je in razvil v učinkovitejše in hitrejše postopke določanja zaporedja. Mikromreže in NGS sta prisotni napredni tehniki zaporedja DNK. Oba sta razvita z uporabo zaporedja, ki temelji na nizu. Tehnika mikromrež temelji na hibridizaciji, medtem ko NGS temelji na sintezi, ki za vključitev nukleotidov uporablja DNA polimerazo. To je glavna razlika med Microarray in Next Generation Sequencing.
Prenesite PDF različico Microarray proti zaporedju naslednje generacije
Lahko prenesete PDF različico tega članka in jo uporabite za namene brez povezave v skladu z opombo o citiranju. Prosimo, prenesite različico PDF tukaj. Razlika med mikromrežami in sekvenciranjem naslednje generacije
