temel fark av tüfeği sıralaması ile yeni nesil sıralaması arasında av tüfeği dizilimi, DNA dizilerini birçok küçük parçaya rastgele parçalayan ve üst üste binen bölgeleri gözlemleyerek diziyi yeniden birleştiren bir dizileme yöntemidir. Sonraki Nesil Dizileme (NGS), kılcal elektroforeze bağlı gelişmiş bir genetik dizileme yöntemidir..
Sekanslama, bir gendeki nükleotitlerin kesin sırasını, bir gen kümesini, kromozomu ve tam bir genomu belirleyen işlemdir. Genomik çalışmalar, adli çalışmalar, viroloji, biyolojik sistematik, tıbbi tanı, biyoteknoloji ve diğer birçok alanda genlerin yapı ve fonksiyonlarının analiz edilmesi ve organizmaların tanımlanması çok önemlidir. Ayrıca, farklı tipte sekanslama yöntemleri mevcuttur. Av Tüfeği Sıralaması ve Yeni Nesil Sıralaması bunlar arasında iki gelişmiş yöntemdir.
1. Genel Bakış ve Temel Fark
2. Av Tüfeği Sıralaması nedir
3. Yeni Nesil Dizileme nedir
4. Av Tüfeği Sıralaması ile Yeni Nesil Sıralaması Arasındaki Benzerlikler
5. Yan Yana Karşılaştırma - Av Tüfeği Sıralaması ve Yeni Nesil Sıralamanın Tablo Şeklinde Sıralanması
6. Özet
Av tüfeği sekanslama, tüm kromozomun veya tüm genomun DNA sekanslarını birçok küçük parçaya rastgele ayıran ve sekansları üst üste binen sekansları veya bölgeleri gözlemleyerek bilgisayarlar tarafından yeniden birleştiren bir sekanslama yöntemidir. Genellikle, memeli genomları yapısal olarak karmaşıktır ve boyutları daha büyüktür. Bu nedenle, zaman alıcı olduğu için klonlama yoluyla sıralamak zordur. Av tüfeği sıralama daha hızlı bir yöntemdir. Ayrıca yürütülmesi de daha ucuzdur. Bu nedenle, günümüz bilim adamları karmaşık genomları çözmek için av tüfeği sıralama yöntemine güveniyor.
Şekil 01: Av Tüfeği Sıralaması
Av tüfeği sıralama prosedürü nispeten basittir. Tüm genomun 20 kilo bazlardan 300 kilo bazlara değişen boyutlarda parçalanmasıyla başlar. Daha sonra her bir parça, zincir sonlandırma yöntemi kullanılarak dizilenmelidir. Sekanslamadan sonra, sofistike bilgisayar yazılımı kullanarak üst üste binen bölgelere bakarak parçaları birleştirmek gerekir. Bu yöntem için sıralı haritalama ve dizilerin klonlanması gerekli değildir. Ayrıca, genetik harita kullanımı bu yöntemde yer almamaktadır. Bununla birlikte, mevcut genom haritalarının bir kullanımı olmadığından, montaj sırasında hataların meydana gelme olasılığı daha yüksektir. Bu yöntemin en büyük dezavantajlarından biridir. Ayrıca, daha kısa fragmanlar bu yöntemdeki her bir okuma için daha az benzersiz bilgi sağlar. Ayrıca, av tüfeği dizilimi, gerekli doğruluk standardında bir konsensüs dizisini belirlemek için yeterli veri üretemez..
Yukarıda belirtilen dezavantajlara sahip olmasına rağmen, av tüfeği sıralama yöntemi şu anda bakteri, virüs ve maya da dahil olmak üzere mikrobiyal genomları dizilemek için en verimli ve uygun maliyetli stratejidir. Çünkü genomları, sıralanması zor olan tekrarlayan bölgelerden yoksundur ve bu genomları hatasız olarak kromozomlara kolayca monte etmek mümkündür..
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 arasında Illumina sekanslama, Roche 454 sekanslama, İyon Proton sekanslama ve SOLiD (Oligo Ligasyon Saptama ile Sekanslama) sekanslama bulunur. NGS sistemleri daha hızlı ve daha ucuzdur. NGS sistemlerinde dört ana DNA sekanslama yöntemi kullanılır: pirozquencing, sentezle sekanslama, ligasyon ile sekanslama ve iyon yarıiletken sekanslama. Çok sayıda DNA veya RNA dizisi (milyonlarca) NGS ile paralel olarak dizilebilir. Kısa bir süre içinde organizmaların tüm genomunun dizilimine izin verir.
Şekil 02: Yeni Nesil Dizileme
NGS'nin farklı avantajları vardır. Küçük bir örneklem büyüklüğü ile gerçekleştirilebilen yüksek hızlı, daha doğru ve uygun maliyetli bir işlemdir. Böylece, tüm insan genomunun tek bir sekanslama deneyinde analiz edilmesini sağlar. Ayrıca NGS, metagenomik çalışmalarda, eklemeler ve silmeler vb. Nedeniyle bireysel bir genom içindeki varyasyonların saptanmasında ve gen ifadelerinin analizinde kullanılabilir. Ayrıca NGS, çok sayıda dokudan tüm transkriptomları aynı anda analiz edebilir. Bu nedenle NGS, transkriptomların analizinde devrim yarattı.
Av tüfeği sekanslama ve yeni nesil sekanslama, genom sekanslamasında kullanılan iki sekanslama yöntemidir. Her iki yöntem de hızlı ve uygun maliyetli yöntemlerdir. NGS, bir sekanslama sistemi aracılığıyla milyonlarca sekansı aynı anda hızlı bir şekilde sekanslama prensibi üzerinde çalışır. Buna karşılık, av tüfeği dizilemesi, genomların küçük parçalara bölünmesini ve üst üste binen dizileri kullanarak dizilemeyi ve yeniden birleştirmeyi gerektirir. Yani, bu, av tüfeği sıralaması ile yeni nesil sıralaması arasındaki farkı özetler.
1. “Karmaşık Genomlar: Av Tüfeği Sıralaması” Doğa Haberleri, Doğa Yayın Grubu, Buradan ulaşılabilir.
2. Behjati, Sam ve Patrick S Tarpey. “Yeni Nesil Dizileme Nedir?” Çocukluk çağında hastalık Arşivler. Eğitim ve Uygulama Sürümü, BMJ Yayın Grubu, Aralık 2013, Buradan ulaşabilirsiniz.
1. “Hiyerarşik av tüfeği sıralamasına karşı bütün genom av tüfeği sıralaması” Commins, J., Toft, C., Fares, M. A. - “Hesaplamalı Biyoloji Yöntemleri ve Böceklerin Endokelüler Simbiyotik Bakterilerinin Genomiklerine Uygulanması.” Biol. Çevrimiçi Prosedürler (2009). Commons Wikimedia üzerinden SpringerImages (CC BY-SA 2.5) aracılığıyla erişildi
2. “HiSeq 2000” RE73 tarafından - Commons Wikimedia üzerinden kendi çalışması (CC BY-SA 3.0)