Разлика между Maxam Gilbert и Sanger Sequisting

Ключова разлика - Maxam Gilbert vs Sanger Sequisting
 

Нуклеотидите са основните структурни единици и градивни елементи на ДНК. ДНК молекулата е съставена от полинуклеотидна верига. Има четири различни нуклеотиди, открити в ДНК. Тези нуклеотиди са съставени от четири различни азотни основи, наречени A (аденин), G (гуанин), С (цитозин), Т (тимин). Редът на нуклеотидите в молекулата на ДНК има голямо значение, тъй като кодира важна генетична информация за растежа и развитието на организмите. ДНК секвенирането се отнася до процеса, който определя точната нуклеотидна последователност на ДНК. Има различни методи за секвениране на ДНК. Maxam Gilbert секвениране и Sanger DNA секвенциониране са два метода на секвениране на ДНК, които принадлежат към първото поколение секвениране. Процедурата за секвениране на Maxam Gilbert определя базовата последователност чрез химическо разцепване на 5-крайните маркирани ДНК фрагменти за предпочитане във всеки от четирите нуклеотиди и гел електрофореза. Сангер секвенционната процедура определя нуклеотидната последователност чрез синтез на едноверижна ДНК с помощта на ДНК полимераза и дидеоксинуклеотиди и гел електрофореза. Това е ключовата разлика между Maxam Gilbert и Sanger Sequisting.

СЪДЪРЖАНИЕ
1. Преглед и ключова разлика
2. Какво е Макам Гилбърт
3. Какво е Sanger Sequisting
4. Паралелно сравнение - Maxam Gilbert vs Sanger Sequisting
5. Резюме

Какво е секвенсирането на Maxam Gilbert?

Maxam Gilbert секвениране, известен също като химичен метод за секвениране, е техника, която е разработена за определяне на реда на нуклеотидите в ДНК. Този метод е въведен от Уолтър Гилбърт и Алън Максам през 1976 г. и става популярен, тъй като може да се извърши директно с пречистена ДНК. Методът на Максам Гилбърт принадлежи към първото поколение ДНК секвениране и това е първият метод на секвениране, използван широко от учените.

Основният принцип на този метод се състои в ограничаването на крайно белязаните фрагменти на ДНК в конкретни основи чрез специфични за основата химикали и условия и разделяне на белязаните фрагменти чрез електрофореза, както е показано на фигура 01. Фрагментите са разделени според техните размери на гел. Тъй като фрагментите са етикетирани, последователността на молекулата на ДНК може лесно да се изведе.

Методът Maxam Gilbert използва химикали, специфични за основата, за да разбие ДНК при определени бази. Две общи химикали, наречени диметил сулфат и хидразин, се използват за селективно атакуване на пурини и пиримидини, съответно.

Методът на секвенциране на Maxam Gilbert се осъществява чрез няколко стъпки, както следва.

1. Пречистване на ДНК последователността с помощта на рестрикционни ендонуклеази
2. Маркиране на краищата на фрагментите на ДНК чрез добавяне на радиоактивни фосфати
3. Пречистване на белязаните фрагменти от белязани фрагменти чрез гел електрофореза
4. Разделяне на крайната белязана ДНК в четири епруветки и третиране с основни специфични химикали отделно
5. Електрофореза на съдържанието на всяка епруветка на отделни линии върху разделяне на гел и фрагменти според дължината им.
6. Откриване на фрагментите чрез авторадиограф.

Фигура 01: Последователност на Maxam Gilbert

Какво е Sanger Sequisting?

Sanger Sequisting е метод за секвениране, разработен от Фредерик Сангер и неговите колеги през 1977 г. за определяне на основната последователност на даден фрагмент от ДНК. Той също е известен като секвенциране на верижното прекратяване или Метод на секвениране на дидеокси. Този метод работи на принципа на селективното включване на верижни завършващи дидеоксинуклеотиди (ddNTPs) като ddGTP, ddCTP, ddATP и ddTTP чрез ДНК полимераза по време на синтеза на едноверижна ДНК за прекратяване на образуването на веригата. В дидеоксинуклеотидите липсват 3 'ОН групи за образуване на фосфодиестерни връзки със съседен нуклеотид. Следователно образуването на нишки спира, след като DDNTP е включено в новообразуващата се верига по време на сигурно секвениране.

При този метод се провеждат четири отделни реакции на синтез на ДНК (PCR) в четири отделни епруветки с един тип ddNTP. За тръбите за PCR са предвидени и други изисквания, включително праймери, dNTP, Taq полимераза, специфични условия и др. Четири отделни реакции се провеждат в четири епруветки с четири смеси. След PCR реакции получените ДНК фрагменти се денатурират топлинно и се разделят с гел електрофореза. Тогава фрагментите се визуализират чрез използване на белязан (радиоактивен или флуоресцентен) грунд или dNTP, както е показано на фигура 02.

Фигура 02: Сигурно секвениране

Каква е разликата между Maxam Gilbert и Sanger Sequisting?

Макам Гилбърт срещу Сангер Секвенинг
Maxam Gilbert секвениране е първата техника, разработена за секвениране на ДНК.	Сангерният метод за секвениране е въведен след метода на секвенциране на Maxam Gilbert.
употреба
Този метод се използва рядко.	За секвениране се използва рутинно секвестиране.
Употреба на опасни химикали
Използва опасни химикали.	Употребата на опасни химикали е ограничена в сравнение с метода на Maxam Gilbert.
Етикетиране за откриване
Този метод използва радиоактивен P32 за маркиране на краищата на фрагментите на ДНК.	Сигурното секвениране използва радиоактивно или флуоресцентно маркирани ddNTP.

Обобщение - Maxam Gilbert vs Sanger Sequisting

Maxam Gilbert и Sanger секвениране са два вида техники за секвениране на ДНК, попадащи под първото поколение ДНК секвениране. Maxam Gilbert секвениране е първият метод, въведен за секвениране на ДНК през 1976 г. и се осъществява чрез разбиване на крайните маркирани ДНК фрагменти от специфични за основата химикали. Следователно е известно като химическо секвениране. Сангерният метод на секвениране е въведен през 1977 г. и се основава на ddNTP задействаните верижни реакции за прекратяване. Защитен метод на секвениране, популярен от метода на Макам Гилбърт, поради няколко недостатъка на метода Максам Гилбърт, като например прекомерна консумация на време, използване на опасни химикали и др..

Препратки:
1.Maxam, A. M и Walter Gilbert. „Нов метод за секвениране на ДНК“. Трудове на Националната академия на науките. National Acad Sciences, 9 декември 1976. Web. 30 март 2017 г.
2.Хедър, Джеймс М. и Бенджамин Верига. „Последователността на секвенсорите: Историята на секвенирането на ДНК.“ Геномика. Academic Press, януари 2016. Web. 30 март 2017 г.
3.Пареек, Чандра Шекхар, Рафал Смочински и Анджей Третин. „Технологии за секвениране и секвенциране на геноми.“ Списание за приложна генетика. Springer-Verlag, ноември 2011. Web. 30 март 2017 г.

С любезност на изображенията:
1. „Последователност на Maxam gilbert“ от няколко пъти в английската Wikipedia (CC BY 3.0) през Wikimedia на Commons
2. „Сангер-последователност“ от Естевеж - Собствена работа (CC BY-SA 3.0) през Wikimedia на Commons