NGS ve Sanger Sekanslama Arasındaki Fark

Temel Fark - NGS ve Sanger Sıralaması
 

Yeni Nesil Sekanslama (NGS) ve Sanger Sekanslama, zaman içinde geliştirilen iki tip nükleotit sekanslama tekniğidir. Sanger Sekanslama yöntemi uzun yıllar boyunca yaygın olarak kullanıldı ve NGS, avantajları nedeniyle son zamanlarda yerini aldı. NGS ve Sanger Sekanslama arasındaki temel fark NGS, bir sekanslama sistemi aracılığıyla milyonlarca sekansı aynı anda hızlı bir şekilde sekanslama prensibi üzerinde çalışırken Sanger Sekanslama, DNA replikasyonu sırasında dideoksinükleotitlerin DNA polimeraz enzimi tarafından seçici olarak birleştirilmesi ve sonuçta fragman ayrılması nedeniyle zincir sonlandırma prensibi üzerinde çalışır. elektroforez.

İÇİNDEKİLER
1. Genel Bakış ve Temel Fark
2. Nükleotid Dizilemesi nedir
3. NGS nedir
4. Sanger Sıralaması Nedir
5. Yan Yana Karşılaştırma - NGS ve Sanger Sekanslama
6. Özet

Nükleotid Dizilemesi Nedir??

Genetik bilgi, bir organizmanın DNA veya RNA'sının nükleotit sekanslarında depolanır. Belirli bir fragmanda (bir gende, gen kümesinde, kromozomda ve tam genomda) doğru nükleotit sırasını (dört baz kullanarak) belirleme işlemi, nükleotit sekanslaması olarak bilinir. Genomik çalışmalar, adli çalışmalar, viroloji, biyolojik sistematik, tıbbi tanı, biyoteknoloji ve diğer birçok alanda genlerin yapısını ve işlevini analiz etmek çok önemlidir. Bilim adamları tarafından geliştirilen farklı sekanslama yöntemleri vardır. Onların arasında, Sanger sıralama 1977'de Frederick Sanger tarafından geliştirilen ve uzun bir süre boyunca yaygın olarak kullanılan ve popülerleştirilene kadar Yeni nesil sıralama onun yerini aldı.

NGS nedir?

Yeni Nesil Dizileme (NGS), modern yüksek verimli dizileme işlemlerini ifade etmek için kullanılan bir terimdir. Genomik çalışmalarda ve Moleküler Biyolojide devrim yaratan bir dizi farklı modern sıralama teknolojisini açıklar. Bu teknikler Illumina sıralaması, Roche 454 sıralaması, İyon Proton sıralaması ve SOLiD (Oligo Ligasyon Tespiti ile Sekanslama) sekanslamasıdır. NGS sistemleri daha hızlı ve daha ucuzdur. NGS sistemlerinde dört ana DNA sıralama yöntemi kullanılır; pirosequencing, sentezle sıralama, ligasyon ile sıralama ve iyon yarı iletken sekanslama. Çok sayıda DNA veya RNA dizisi (milyonlarca) paralel olarak dizilebilir. Daha fazla zaman alan Sanger sekanslamadan farklı olarak, tüm organizma genomunun kısa bir süre içinde sekanslanmasına izin verir..

NGS'nin geleneksel sekanslama Sanger yöntemine göre birçok avantajı vardır. Küçük bir örneklem büyüklüğü ile gerçekleştirilebilen yüksek hızlı, daha doğru ve uygun maliyetli bir işlemdir. NGS, metagenomik çalışmalarda, eklemeler ve silmeler vb. Nedeniyle bireysel bir genom içindeki varyasyonların saptanmasında ve gen ifadelerinin analizinde kullanılabilir..

Şekil_1: NGS Sıralamasındaki Gelişmeler

Sanger Sıralaması Nedir?

Sanger Sekanslama, Frederick Sanger ve meslektaşları tarafından belirli bir DNA fragmanının kesin nükleotit sırasını belirlemek için 1977'de geliştirilen bir sekanslama yöntemidir. Olarak da bilinir zincir sonlandırma sırası veya Dideoxy sıralama. Bu yöntemin çalışma prensibi, DNA replikasyonu sırasında ddGTP, ddCTP, ddATP ve ddTTP gibi bir zincir sonlandırıcı dideoksinükleotidleri (ddNTP'ler) seçici olarak dahil ederek iplik sentezinin sonlandırılmasıdır. Normal nükleotitler, iplikçik oluşumuna devam etmek için bitişik nükleotitler arasında bir fosfodiester bağı oluşturmak için 3 'OH gruplarına sahiptir. Bununla birlikte, ddNTP'ler bu 3 'OH grubundan yoksundur ve nükleotitler arasında fosfodiester bağları oluşturamazlar. Böylece zincir uzaması durdurulur.

Bu yöntemde, sekanslanacak tek zincirli DNA, laboratuvar ortamında DNA sentezi. Diğer gereksinimler oligonükleotid primeri, deoksinükleotid öncüleri ve DNA polimeraz enzimidir. Hedef fragmanın kenarları bilindiğinde, primerler DNA replikasyonu için kolayca tasarlanabilir. Dört ayrı tüpte dört ayrı DNA sentezi reaksiyonu gerçekleştirilir. Her tüpün diğer gereksinimlerle birlikte ayrı ddNTP'leri vardır. Belirli nükleotitten, bir dNTP ve ddNTP karışımı eklenir. Benzer şekilde, dört karışımda dört karışımda dört ayrı reaksiyon gerçekleştirilir. Reaksiyonlardan sonra DNA fragmanlarının saptanması ve fragman paterninin sekans bilgisine dönüştürülmesi gerçekleştirilir. Ortaya çıkan DNA fragmanları ısı ile denatüre edilir ve jel elektroforezi ile ayrılır. Radyoaktif nükleotitler kullanılırsa, poliakrilamid jeldeki bantlama deseni otoradyografi ile görselleştirilebilir. Bu yöntem flüoresan olarak etiketlenmiş dideoksinükleotidleri kullandığında, okunan jelden hafifletilebilir ve flüoresan detektörü tarafından tespit edilecek bir lazer ışını içinden geçirilebilir. Bir sekans göz tarafından okunduğunda ve bir bilgisayara manuel olarak girildiğinde ortaya çıkabilecek hatalardan kaçınmak için, bu yöntem bilgisayarla birleştirilmiş otomatik sıralayıcı kullanımına geliştirilmiştir..

İnsan Genomu projesinden DNA dizilimi için kullanılan yöntem budur. Bu yöntem, pahalı ve yavaş bir işlem olmasına rağmen doğru dizi bilgileri verdiği için gelişmiş değişikliklerle hala kullanılmaktadır..

Figure_2: Sanger Sıralaması

NGS ve Sanger Sekanslama arasındaki fark nedir?

NGS ve Sanger Sıralaması
Yeni Nesil Sekanslama (NGS), modern yüksek verimli sekanslama proseslerini ifade eder. Bir dizi farklı modern sıralama teknolojisi	Sanger Dizileme, Frederick Sanger tarafından belirli bir DNA parçasının kesin nükleotit sırasını belirlemek için geliştirilmiş bir dizilim yöntemidir.
Maliyet etkinliği
NGS daha ucuz bir süreçtir çünkü zamanı, insan gücünü ve kimyasalları azaltır.	Bu maliyetli bir süreçtir çünkü zaman, insan gücü ve daha fazla kimyasal gerektirir.
hız
Bu, daha hızlıdır çünkü birçok telin hem kimyasal tespiti hem de sinyal tespiti paralel olarak gerçekleşir.	Bu, kimyasal algılama ve sinyal algılama iki ayrı işlem olarak gerçekleştiğinden ve aynı anda yalnızca tel üzerinde okuyabildiğinden zaman alıcıdır.
Güvenilirlik
NGS güvenilirdir.	Sanger sıralaması daha az güvenilirdir
Örnek boyut
NGS daha az miktarda DNA gerektirir.	Bu yöntem çok miktarda DNA şablonu gerektirir.
Sıralı Parça Başına DNA Bazları
Sıralı fragman başına DNA bazlarının sayısı Sanger yönteminden daha düşüktür	Üreten diziler NGS dizilerinden daha uzundur.

Özet - NGS vs Sanger Sekanslama

NGS ve Sanger Sekanslama, Moleküler Biyolojide yaygın olarak kullanılan nükleotit sekanslama teknikleridir. Sanger sekanslaması, NGS ile değiştirilen erken bir sekanslama yöntemidir. NGS ve Sanger Sekanslama arasındaki temel fark, NGS'nin Sanger sekanslamadan daha yüksek hızlı, daha doğru ve uygun maliyetli bir süreç olmasıdır. Her iki teknik de Genetik ve Biyoteknolojide büyük salgınlar yarattı.

Referans:
1. Nowrousian, Minou. “Ökaryotik Mikroorganizmalar için Yeni Nesil Dizileme Teknikleri: Biyolojik Sorunlara Dizileme Tabanlı Çözümler.” Ökaryotik Hücre. Amerikan Mikrobiyoloji Derneği, Eylül 2010. Web. 18 Şub. 2017
2. Sanger, F., S. Nicklen ve A. R. Coulson. “Zincir sonlandırıcı inhibitörlerle DNA dizileme.” Ulusal Bilimler Akademisi Bildirileri 74.12 (1977): 5463-467. ağ.
3. Liu, Lin, Yinhu Li, Siliang Li, Ni Hu, Yimin He, Ray Pong, Danni Lin, Lihua Lu ve Maggie Yasası. “Yeni Nesil Dizileme Sistemlerinin Karşılaştırılması.” Biyotıp ve Biyoteknoloji Dergisi 2012 (2012): 1-11. ağ.

Görünüm inceliği:
“Sanger sıralama” Estevezj tarafından - Commons Wikimedia üzerinden kendi çalışması (CC BY-SA 3.0) 
“Yeni nesil dizilemedeki gelişmeler” Nederbragt, Lex (2012) - (CC BY 3.0) Commons Wikimedia üzerinden