Rozdíl mezi sekvenováním brokovnice a sekvencí příští generace

klíčový rozdíl mezi sekvenováním brokovnice a sekvenováním příští generace je to brokovnice sekvenování je metoda sekvenování, která náhodně rozděluje sekvence DNA na mnoho malých fragmentů a znovu sestavuje sekvenci pozorováním překrývajících se oblastí, zatímco příští generace sekvenování (NGS) je pokročilá metoda genetického sekvenování, která závisí na kapilární elektroforéze.

Sekvenování je proces, který určuje přesné pořadí nukleotidů v genu, shluku genů, chromozomu a úplného genomu. V genomických studiích, forenzních studiích, virologii, biologické systematice, lékařské diagnóze, biotechnologii a v mnoha dalších oblastech je velmi důležité analyzovat strukturu a funkci genů a identifikaci organismů. Kromě toho existují různé typy sekvenčních metod. Sekvenování brokovnice a Sekvenování nové generace jsou mezi nimi dvě pokročilé metody.

OBSAH

1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je sekvenování brokovnice 
3. Co je sekvenování příští generace
4. Podobnosti mezi sekvenováním brokovnice a sekvenováním další generace
5. Srovnání bok po boku - Sekvenování brokovnice vs Sekvenování příští generace v tabulkové formě
6. Shrnutí

Co je Shotgun Sequencing?

Brokovnice je sekvenční metoda, která náhodně rozděluje DNA sekvence celého chromozomu nebo celého genomu na mnoho malých fragmentů a znovu sestavuje sekvence pomocí počítačů pozorováním překrývajících se sekvencí nebo oblastí. Obecně jsou savčí genomy strukturálně složité a větší. Klonování je proto obtížné, protože je to časově náročné. Brokovnice je rychlejší metoda. Je také levnější provádět. Proto se dnešní vědci při řešení složitých genomů spoléhají na metodu sekvenování brokovnic.

Obrázek 01: Sekvenování brokovnice

Postup sekvenování brokovnice je poměrně jednoduchý. Začíná fragmentací celého genomu do různých velikostí od 20 kilo do 300 kilo bází. Pak by měl být každý fragment sekvenován pomocí metody zakončení řetězce. Po sekvenování je nutné shromáždit fragmenty pohledem na překrývající se oblasti pomocí sofistikovaného počítačového softwaru. Pro tuto metodu není nutné běžné mapování a klonování sekvencí. Kromě toho v této metodě nedochází k použití genetické mapy. Protože se však stávající mapy genomu nepoužívají, je pravděpodobnější, že během sestavování dojde k chybám. Je to jedna z hlavních nevýhod této metody. Kromě toho kratší fragmenty poskytují méně jedinečné informace pro každé čtení v této metodě. Navíc sekvenování brokovnice neprodukuje dostatek dat k určení konsenzuální sekvence při požadovaném standardu přesnosti.

Navzdory výše uvedeným nedostatkům je metoda sekvenování brokovnic v současné době nejúčinnější a nákladově nejefektivnější strategií pro sekvenování mikrobiálních genomů, včetně bakterií, virů a kvasinek. Je to proto, že jejich genomům chybí opakující se oblasti, které je obtížné sekvenovat, a je možné tyto genomy snadno sestavit do chromozomů bez chyb.

Co je sekvenování příští generace?

Sekvenování nové generace (NGS) je termín používaný k označení moderních vysoce výkonných sekvenčních procesů. Popisuje řadu různých moderních sekvenčních technologií, které revolucionizovaly genomická studia a molekulární biologii. Tyto techniky zahrnují Illumina sekvenování, Roche 454 sekvenování, Ion Proton sekvenování a SOLiD (Sequencing by Oligo Ligation Detection) sekvenování. Systémy NGS jsou rychlejší a levnější. V NGS systémech se používají čtyři hlavní metody sekvenování DNA: pyrosekvenování, sekvenování syntézou, sekvenování ligací a iontové polovodičové sekvenování. Velký počet řetězců DNA nebo RNA (miliony) lze sekvenovat paralelně pomocí NGS. Umožňuje sekvenování celého genomu organismů v krátkém časovém období.

Obrázek 02: Sekvenování příští generace

NGS má různé výhody. Jedná se o vysokorychlostní, přesnější a nákladově efektivní postup, který lze provést s malou velikostí vzorku. Umožňuje tedy analýzu celého lidského genomu v jediném sekvenčním experimentu. Kromě toho lze NGS použít v metagenomických studiích, při detekci variací v rámci jednotlivého genomu v důsledku inzercí a delecí atd. A při analýze genových expresí. Kromě toho může NGS analyzovat celé transkripty z velkého počtu tkání současně. Proto NGS revolucionizovala analýzu transkripttomů.

Jaké jsou podobnosti mezi sekvencemi brokovnice a sekvencemi příští generace?

• Brokovnice a další generace jsou dvě metody genomového sekvenování.
• Obě metody jsou rychlé.
• Navíc jsou to nákladově efektivní metody.
• Jsou schopni sekvenovat mnoho fragmentů DNA paralelně.

Jaký je rozdíl mezi sekvenováním brokovnice a sekvencí příští generace?

Brokovnice a další generace jsou dvě pokročilé techniky sekvenování. Brokovnice sekvenční metoda náhodně rozděluje DNA sekvence celého chromozomu nebo celého genomu na mnoho malých fragmentů a znovu sestavuje sekvence pomocí počítačů pozorováním překrývajících se sekvencí nebo oblastí. Oproti tomu, Sekvenování nové generace (NGS) je termín, který odkazuje na moderní vysoce výkonné sekvenční procesy. Toto je klíčový rozdíl mezi sekvenováním brokovnice a sekvenováním příští generace. Dále je sekvenování nové generace technikou, která závisí na kapilární elektroforéze, zatímco sekvenování brokovnice nezávisí. Proto je to také rozdíl mezi sekvenováním brokovnice a sekvenováním příští generace. Navíc, ve srovnání s brokovnováním, je sekvenování další generace vysoce citlivé a vysoce přesné .

Shrnutí - Shotgun Sequencing vs Next Generation Sequencing

Sekvenování brokovnice a sekvenování příští generace jsou dvě metody sekvenování používané při sekvenování genomu. Obě metody jsou rychlé a nákladově efektivní metody. NGS pracuje na principu sekvenování milionů sekvencí současně rychlým způsobem prostřednictvím sekvenčního systému. Naproti tomu sekvenování brokovnice vyžaduje rozdělení genomů na malé fragmenty a sekvenování a opětovné sestavení pomocí překrývajících se sekvencí. To shrnuje rozdíl mezi sekvenováním brokovnice a sekvenováním příští generace.

Odkaz:

1. „Komplexní genomy: Sekvenční brokovnice“ Nature News, Nature Publishing Group, k dispozici zde.
2. Behjati, Sam a Patrick S. Tarpey. "Co je sekvenování příští generace?" Archivy nemocí v dětství. Edice Education and Practice Edition, BMJ Publishing Group, prosinec 2013, k dispozici zde.

Obrázek se svolením:

1. „Sekvenování celé genomové brokovnice versus hierarchické brokovnice“ Commins, J., Toft, C., Fares, M. A. - „Metody počítačové biologie a jejich aplikace na srovnávací genomiku endocelulárních symbiotických bakterií hmyzu“. Biol. Postupy online (2009). Přístup přes SpringerImages (CC BY-SA 2.5) přes Commons Wikimedia
2. „HiSeq 2000“ od RE73 - vlastní práce (CC BY-SA 3.0) přes Commons Wikimedia