Atšķirība starp mikromateriālu un nākamās paaudzes secību

Galvenā atšķirība - Microarray vs nākamās paaudzes secība
 

DNS sekvencēšanas procesus plaši izmanto biotehnoloģijas, virusoloģijas, medicīniskās diagnostikas un kriminālistikas jomā. Tas ir process, kas nosaka precīzu nukleotīdu, adenīna, guanīna, timīna un citozīna secību, kas atrodas DNS molekulā. DNS secības noteikšanas procedūras ir kļuvušas par paātrinājumu brīnumainiem atklājumiem medicīniskajā un bioloģiskajā izpētē. Šīs sekvencēšanas metodes ir attīstījušās līdz atsevišķu organismu, ieskaitot cilvēkus un citas dzīvās sugas, pilnīga genoma sekvenēšanai. Mikrouzņēmumi un nākamās paaudzes sekvencēšana ir mūsdienīgas DNS secības noteikšanas procedūras. Microarray tehnika ir īpaši balstīta uz hibridizāciju, kurā ir zināmu mērķu kopums. Nākamās paaudzes sekvencēšana balstās uz sintēzi (kurā nukleotīdu iekļaušanai izmanto DNS polimerāzi), un tai ir spēja secēt visu genomu neatkarīgi no iepriekš atlasītajiem mērķiem. Šī ir galvenā atšķirība starp Microarray un Next Generation Sequencing.

SATURS

1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir Microarray 
3. Kas ir nākamās paaudzes secība?
4. Līdzības starp mikromateriālu un nākamās paaudzes secību
5. Salīdzinājums blakus - Microarray vs nākamās paaudzes secība tabulas formā
6. Kopsavilkums

Kas ir Microarray?

DNS mikrorajonu izmanto kā laboratorijas instrumentu, lai vienlaikus identificētu tūkstošiem dažādu gēnu izpausmju. Tā ir cieta virsma, t.i., mikroskopa priekšmetstiklis, kurā ir uz tā izdrukāts mikroskopisko DNS plankumu kolekcija. Katrā iespiestā vietā ir zināma gēna secība vai gēns. Šīs zināmās zondes, kas uzdrukātas uz priekšmetstikliņa, kalpo kā zondes, lai noteiktu gēnu ekspresiju. To sauc par stenogrammu. Divu DNS virkņu hibridizācija ir primārais mikroarhīvu pamatā. Tas ir nukleīnskābju secību papildinošs bāzu savienojums ar ūdeņraža saišu veidošanos.

01. attēls. Mikrobloks

Sākumā mRNS molekulas savāc no eksperimentālā parauga un standartparauga, kas iegūts no veselīga indivīda. Eksperimentālos paraugus iegūst no slimiem indivīdiem; piemēram, indivīds, kurš cieš no vēža. Pēc iegūšanas abi mRNS paraugi tiek pārveidoti par cDNS (komplementārā DNS). Pēc tam katrs paraugs tiek marķēts, izmantojot dienasgaismas zondi. Fluorescējošās zondes ir dažādās krāsās, lai atšķirtu parauga cDNS no atsauces cDNS. Lai sāktu cDNS molekulu saistīšanos ar mikromateriālā priekšmetstikliņu, abus paraugus sajauc kopā. Hibridizācija ir process, kurā cDNS molekulas tiek piesaistītas DNS zondēm uz mikroarmas slaida. Kad hibridizācija ir pabeigta, notiek virkne reakciju, lai identificētu un izmērītu katra gēna ekspresiju ar dažādu krāsu parādīšanos atbilstoši izteiktā gēna daudzumam. Mikrouzņēmuma rezultāti tiek izmantoti, veidojot gēnu ekspresijas profilu, ko var izmantot dažādu slimības apstākļu identificēšanai.

Kas ir nākamās paaudzes secība?

Nākamās paaudzes sekvencēšana (NGS) ir uzlabota ģenētiskās secības metode. Tās princips ir līdzīgs Sanger sekvencēšanas principam, kas ir atkarīgs no kapilāru elektroforēzes. NGS genomiskā virkne ir sadrumstalota un savienota līdz veidnes daļai. Katras virknes pamatus identificē ar izstarotajiem signāliem tās ligācijas procesa laikā. Sangera sekvencēšanas metodē tiek iesaistīti trīs atsevišķi soļi, secība, atdalīšana un noteikšana. Šo atsevišķo darbību dēļ parauga sagatavošanas automatizācija ir ierobežota. NGS tehnoloģija tiek izstrādāta, izmantojot uz masīvu balstītu sekvencēšanu ar Sangera sekvencēšanas procedūras pakāpju kombināciju, kas vienlaikus var izraisīt miljonu reakciju virkņu paralēlu veikšanu; tas rada lielu ātrumu un caurlaidspēju par zemām izmaksām.

02. Attēls. NGS attīstība

NGS sastāv no trim posmiem; bibliotēkas sagatavošana (bibliotēku izveidošana, izmantojot nejaušu DNS fragmentāciju), amplifikācija (bibliotēkas pastiprināšana, izmantojot klonālo amplifikāciju un PCR) un sekvencēšana. Genoma sekvencēšanas procesus, kas tiek veikti īpaši ilgi, izmantojot Sangera sekvencēšanas procedūru, varētu pabeigt dažu stundu laikā, izmantojot NGS.

Kāda ir līdzība starp mikromateriālu un nākamās paaudzes secību?

• Gan Microarray, gan Next Generation secība tiek izstrādāta, izmantojot secīgu secību ar masīvu.

Kāda ir atšķirība starp mikromateriālu un nākamās paaudzes secību?

Microarray vs nākamās paaudzes sekvencēšana
Mikrouzņēmums ir mikroskopisku DNS plankumu kolekcija, kas piestiprināta pie cietas virsmas un kuru vienlaikus izmanto, lai izmērītu liela skaita gēnu ekspresijas līmeņus.	NGS (nākamās paaudzes sekvencēšana) ir uz Sanger nesaistīta, augstas caurlaides spēka DNS sekvencēšanas tehnoloģija, kas sekmē miljoniem vai miljardiem DNS virkņu paralēlu secību.
Mijiedarbība ar antigēnu
Microarray pamatā ir hibridizācija, kas sastāv no zināmu mērķu kopas.	NGS pamatā ir sintēze, kurā nukleotīdu iestrādāšanai izmanto DNS polimerāzi, un tā nav atkarīga no iepriekš atlasītajiem mērķiem.

Kopsavilkums - Microarray vs nākamās paaudzes secība

Pētījumu kontekstā DNS secība ir kļuvusi par nozīmīgu paātrinātāju. To plaši izmanto biotehnoloģijā, medicīniskajā diagnostikā un kriminālistikā. Tā ir attīstījusies un attīstījusies par efektīvākām un ātrākām secības noteikšanas procedūrām. Mikropavedieni un NGS ir divas progresīvas DNS secības noteikšanas metodes. Abas ir izstrādātas, izmantojot masīva secīgu secību. Mikrouzņēmumu tehnika ir balstīta uz hibridizāciju, savukārt NGS ir balstīta uz sintēzi, kurā nukleotīdu iekļaušanai izmanto DNS polimerāzi. Šī ir galvenā atšķirība starp Microarray un Next Generation Sequencing.

Lejupielādējiet Microarray vs nākamās paaudzes secības PDF versiju

Varat lejupielādēt šī raksta PDF versiju un izmantot to bezsaistes vajadzībām, kā norādīts citēšanas piezīmē. Lūdzu, lejupielādējiet šeit PDF versiju. Atšķirība starp Microarray un nākamās paaudzes secību

Atsauces:

1.Behjati, Sems un Patriks S Tarpejs. “Kas ir nākamās paaudzes sekvencēšana?” Bērnu slimību arhīvs. Izglītības un prakses izdevums, BMJ Publishing Group, 2013. gada decembris, pieejams šeit. Piekļuve 2017. gada 23. augustam
2.Bumgarners, Rodžers. “Pārskats par DNS mikromašīnām.” Pašreizējie protokoli molekulārajā bioloģijā, John Wiley and Sons Inc., 2016. gada 9. februāris, pieejami šeit. Piekļuve 2017. gada 23. augustam.
3. “DNA Microarray Technology.” Nacionālais cilvēka genoma pētījumu institūts (NHGRI), pieejams šeit. Piekļuve 2017. gada 23. augustam.

Attēla pieklājība:

1. Guillaume Paumier (DNS: microarray) (lietotājs: guillom) - paša darbs (CC BY-SA 3.0), izmantojot Commons Wikimedia
2. “Attīstība nākamās paaudzes secībā”, autors Nederbragt, Lekss (2012) - (CC BY 3.0), izmantojot Commons Wikimedia