Nøkkelforskjell – Microarray vs Next Generation Sequencing
DNA-sekvenseringsprosesser brukes mye innen bioteknologi, virologi, medisinsk diagnose og rettsmedisinske vitenskaper. Det er en prosess som bestemmer den nøyaktige rekkefølgen av nukleotidene, adenin, guanin, tymin og cytosin som er tilstede i et DNA-molekyl. DNA-sekvenseringsprosedyrer har blitt en akselerator for mirakuløse oppdagelser innen medisinsk og biologisk forskning. Disse sekvenseringsmetodene har utviklet seg til å sekvensere et komplett genom av individuelle organismer inkludert mennesker og andre levende arter. Microarrays og Next Generation Sequencing er moderne DNA-sekvenseringsprosedyrer. Microarray-teknikk er spesifikt basert på hybridisering som inneholder et sett med kjente mål. Neste generasjons sekvensering er basert på syntese (som bruker DNA-polymerase til å inkorporere nukleotider) og har evnen til å sekvensere hele genomet uavhengig av tidligere utvalgte mål. Dette er hovedforskjellen mellom Microarray og Next Generation Sequencing.
Hva er Microarray?
DNA-mikroarray brukes som et laboratorieverktøy for å identifisere tusenvis av ulike genuttrykk samtidig. Det er en solid overflate, det vil si et objektglass, som inneholder en samling av mikroskopiske DNA-flekker trykt på den. Hver trykt flekk inneholder en kjent gensekvens eller et gen. Disse kjente probene som er trykt på objektglasset, tjener som prober for å påvise genuttrykk. Dette er kjent som et transkriptom. Hybridisering mellom to DNA-tråder er det primære prinsippet som mikroarrays er basert på. Det er den komplementære baseparingen av nukleinsyresekvenser med dannelse av hydrogenbindinger.
Figur 01: Microarray
Til å begynne med samles mRNA-molekyler fra den eksperimentelle prøven og referanseprøven fra et friskt individ. Eksperimentelle prøver er hentet fra syke individer; for eksempel en person som lider av kreft. Når de er oppnådd, blir begge mRNA-prøvene omdannet til cDNA (komplementært DNA). Deretter merkes hver prøve ved hjelp av en fluorescerende probe. De fluorescerende probene har forskjellige farger for å skille prøve-cDNA fra referanse-cDNA. For å starte bindingen av cDNA-molekylene til mikroarray-glasset, blandes de to prøvene sammen. Hybridisering er prosessen der cDNA-molekylene festes til DNA-probene på mikroarray-glasset. Når hybridiseringen er fullført, finner en rekke reaksjoner sted for å identifisere og måle uttrykket av hvert gen med utseendet til forskjellige farger i henhold til mengden av genet som uttrykkes. Resultatene fra mikroarray brukes til å lage en genekspresjonsprofil som kan brukes til å identifisere ulike sykdomstilstander.
Hva er neste generasjons sekvensering?
Next Generation Sequencing (NGS) er en avansert metode for genetisk sekvensering. Prinsippet ligner på Sanger Sequencing, som avhenger av kapillærelektroforese. I NGS fragmenteres den genomiske tråden og ligeres til en m altråd. Basene til hver tråd identifiseres av de utsendte signalene under ligeringsprosessen. I Sanger-sekvenseringsmetoden er tre separate trinn, sekvensering, separering og deteksjon involvert. På grunn av disse separate trinnene er automatisering av prøveprepareringen begrenset i gjennomstrømming. I NGS er teknikken utviklet ved bruk av array-basert sekvensering med kombinasjonen av trinnene i Sanger-sekvenseringsprosedyren som kan føre til at millioner av reaksjonsserier utføres parallelt samtidig; dette resulterer i høy hastighet og gjennomstrømning til en lav kostnad.
Figur 02: Utviklingen i NGS
NGS består av tre trinn; bibliotekpreparering (oppretting av biblioteker ved bruk av tilfeldig fragmentering av DNA), amplifikasjon (amplifisering av biblioteket ved bruk av klonal amplifikasjon og PCR) og sekvensering. Genomsekvenseringsprosessene som utføres over ekstremt lange varigheter ved hjelp av Sanger-sekvenseringsprosedyren, kan fullføres i løpet av få timer ved bruk av NGS.
Hva er likheten mellom Microarray og Next Generation Sequencing?
Både Microarray og Next Generation Sequencing er utviklet ved bruk av array-basert sekvensering
Hva er forskjellen mellom Microarray og Next Generation Sequencing?
Microarray vs Next Generation Sequencing |
|
| Microarray er en samling av mikroskopiske DNA-flekker festet til en solid overflate, som brukes til å måle ekspresjonsnivåene til et stort antall gener samtidig. | NGS (Neste generasjons sekvensering) er en ikke-Sanger-basert høyhastighets DNA-sekvenseringsteknologi som gjør det mulig å sekvensere millioner eller milliarder av DNA-tråder parallelt. |
| Interaksjoner med antigen | |
| Microarray er basert på hybridisering som er sammensatt av et sett med kjente mål. | NGS er basert på syntese som bruker DNA-polymerase til å inkorporere nukleotider og er uavhengig av tidligere valgte mål. |
Summary – Microarray vs Next Generation Sequencing
I forskningssammenheng har DNA-sekvensering blitt en viktig akselerator. Det er mye brukt i bioteknologi, medisinsk diagnose og rettsmedisinske studier. Den har utviklet seg og utviklet seg til mer effektive og raske sekvenseringsprosedyrer. Microarrays og NGS er to avanserte DNA-sekvenseringsteknikker til stede. Begge er utviklet ved hjelp av array-basert sekvensering. Microarray-teknikk er avhengig av hybridisering mens NGS er basert på syntese, som bruker DNA-polymerase for å inkorporere nukleotider. Dette er hovedforskjellen mellom Microarray og Next Generation Sequencing.
Last ned PDF-versjon av Microarray vs Next Generation Sequencing
Du kan laste ned PDF-versjonen av denne artikkelen og bruke den til offline-formål i henhold til sitat. Last ned PDF-versjon her Forskjellen mellom Microarray og Next Generation Sequencing
