Разлика между секциониране на пушка и последователно следващо поколение

Най- ключова разлика между секвенцирането на пушка и следващото поколение е това секвениране на пушка е метод на секвенциране, който произволно разгражда последователностите на ДНК на много малки фрагменти и отново съставя последователността, като наблюдава припокриващи се региони, докато следващото поколение от следващо поколение (NGS) е усъвършенстван метод за генетично секвениране, който зависи от капилярната електрофореза.

Секвенирането е процесът, който определя точния ред на нуклеотидите в ген, клъстер от гени, хромозома и пълен геном. Много е важно в геномните изследвания, криминалистичните изследвания, вирусологията, биологичната систематика, медицинската диагностика, биотехнологиите и в много други области да се анализира структурата и функцията на гените и идентифицирането на организмите. Освен това, съществуват различни видове методи за секвениране. Секвениране на пушка и секвениране от следващо поколение са два усъвършенствани метода сред тях.

СЪДЪРЖАНИЕ

1. Преглед и ключова разлика
2. Какво е секционирането на пушка 
3. Какво е следващото поколение секвениране
4. Прилики между секвенцирането на пушка и секвенирането от следващо поколение
5. Паралелно сравнение - Секциониране на пушка срещу секвенция от следващо поколение в таблична форма
6. Резюме

Какво е секциониране на пушка?

Секционирането на пушка е метод за секвениране, който на случаен принцип разгражда последователностите на ДНК на цялата хромозома или целия геном на много малки фрагменти и преобразува последователностите от компютрите чрез наблюдение на припокриващи се секвенции или региони. Като цяло геномите на бозайници са структурно сложни и по-големи по размер. Следователно, те са трудни за последователност чрез клониране, тъй като това отнема много време. Последователността на пушката е по-бърз метод. Освен това е по-евтино да се извърши. Ето защо съвременните учени разчитат на метода на секвенциране на пушки за справяне със сложни геноми.

Фигура 01: Последователност на пушка

Процедурата за секвениране на пушка е сравнително проста. Започва с фрагментиране на целия геном в различни размери от 20-килограмови до 300-килограмови бази. След това всеки фрагмент трябва да бъде секвениран, като се използва методът за прекратяване на веригата. След секвениране е необходимо да се съберат фрагментите, като се разгледат припокриващите се региони, като се използва сложен компютърен софтуер. Конвенционалното картографиране и клониране на последователности не са необходими за този метод. Освен това използването на генетична карта не се осъществява при този метод. Тъй като няма използване на съществуващи геномни карти, по-вероятно е да възникнат грешки по време на сглобяването. Това е един от основните недостатъци на този метод. Освен това, по-късите фрагменти предоставят по-малко уникална информация за всяко четене в този метод. Освен това последователността на пушките не успява да предостави достатъчно данни за определяне на консенсусна последователност при необходимия стандарт за точност.

Въпреки че има гореспоменатите недостатъци, методът на секциониране на пушка понастоящем е най-ефективната и рентабилна стратегия за секвениране на микробни геноми, включително бактерии, вируси и дрожди. Това е така, защото на техните геноми липсват повтарящи се области, които са трудни за последователност и е възможно тези геноми да се съберат лесно в хромозоми без грешки.

Какво е следващото поколение секвениране?

Секвениране на следващо поколение (NGS) е термин, използван за обозначаване на съвременни процеси на секвениране с висока пропускателна способност. Той описва редица различни съвременни технологии за секвениране, които направиха революция в геномните изследвания и молекулярната биология. Тези техники включват Illumina секвениране, Roche 454 секвениране, Ion Proton секвениране и SOLiD (Sequisting by Oligo Ligation Detection) секвениране. NGS системите са по-бързи и по-евтини. Четири основни метода на секвениране на ДНК се използват в NGS системи: пиросеквенциране, секвениране чрез синтез, секвениране чрез лигиране и йонно полупроводниково секвенциониране. Голям брой нишки на ДНК или РНК (милиони) могат да бъдат секвенирани успоредно с NGS. Той позволява секвениране на целия геном на организмите за кратък период от време.

Фигура 02: Последователно следващо поколение

NGS има различни предимства. Това е високоскоростен, по-точен и рентабилен процес, който може да се извърши с малък размер на извадката. Следователно, той дава възможност за анализ на целия човешки геном в един експеримент за секвениране. Освен това, NGS може да се използва при метагеномични изследвания, при откриване на вариации в рамките на отделен геном, дължащи се на вмъкване и делеция и т.н., и при анализ на генни експресии. Освен това NGS може да анализира цели транскриптоми от голям брой тъкани едновременно. Следователно NGS направи революция в анализа на транскриптомите.

Какви са приликите между секвенционирането на пушка и секвенирането от следващо поколение?

• Секвенциониране на пушка и следващо поколение са две методи за секвениране на генома.
• И двата метода са бързи методи.
• Освен това, те са икономически ефективни методи.
• Те са в състояние да секвенират паралелно много фрагменти от ДНК.

Каква е разликата между секвенирането на пушка и секвенирането от следващо поколение?

Секциониране на пушка и следващо поколение са две усъвършенствани техники за секвениране. Методът на секвенциране на пушка на случаен принцип разгражда ДНК последователностите на цялата хромозома или целия геном на много малки фрагменти и повторно сглобява последователностите от компютрите, като наблюдава припокриващи се секвенции или региони. За разлика от тях, следващото поколение секвениране (NGS) е термин, който се отнася до съвременните процеси на секвениране с висока пропускателна способност. И така, това е ключовата разлика между последователността на пушките и следващото поколение. Освен това, секвенцията от следващо поколение е техника, която зависи от капилярната електрофореза, докато секвенцирането на пушка не зависи. Следователно това също е разлика между секвенцирането на пушки и последователността на следващото поколение. Освен това, в сравнение с секвенционирането на пушки, следващото поколение секвениране е много чувствително и много точно .

Обобщение - Секвенция на пушка срещу секвениране от следващо поколение

Секвенциониране на пушка и следващо поколение са два метода на секвениране, използвани в секвенцията на геномите. И двата метода са бързи и рентабилни методи. NGS работи на принципа на секвениране на милиони последователности едновременно по бърз начин чрез система за секвениране. За разлика от тях, секвенцирането на пушка изисква разбиване на геноми на малки фрагменти и секвениране и повторно сглобяване, като се използват припокриващи се последователности. Така че това обобщава разликата между секвенционирането на пушки и следващото поколение.

справка:

1. „Сложни геноми: секциониране на пушка“ Nature News, Nature Publishing Group, налични тук.
2. Behjati, Sam и Patrick S Tarpey. „Какво е следващото поколение последователност?“ Архиви на болестите в детството. Издание за образование и практика, Издателска група BMJ, декември 2013 г., достъпно тук.

С любезност на изображенията:

1. „Секвениране на цели геномни пушки срещу йерархично секвенциониране на пушка“ От Commins, J., Toft, C., Fares, M. A. - „Методи на изчислителна биология и тяхното приложение към сравнителната геномия на ендоцелуларните симбиотични бактерии от насекоми“. Biol. Процедури онлайн (2009). Достъп до SpringerImages (CC BY-SA 2.5) чрез Wikimedia на Commons
2. “HiSeq 2000” от RE73 - Собствена работа (CC BY-SA 3.0) през Wikimedia Commons