Nøgleforskel - Microarray vs Next Generation Sequencing
DNA-sekventeringsprocesser anvendes bredt inden for bioteknologi, virologi, medicinsk diagnose og retsmedicinsk videnskab. Det er en proces, der bestemmer den nøjagtige rækkefølge af nukleotiderne, adenin, guanin, thymin og cytosin, der er til stede i et DNA-molekyle. DNA-sekventeringsprocedurer er blevet en accelerator for mirakuløse opdagelser inden for medicinsk og biologisk forskning. Disse sekventeringsmetoder har udviklet sig til sekventering af et komplet genom af individuelle organismer inklusive mennesker og andre levende arter. Microarrays og Next Generation Sequencing er moderne DNA-sekventeringsprocedurer. Microarray-teknik er specifikt baseret på hybridisering, som indeholder et sæt kendte mål. Næste generations sekventering er baseret på syntese (som anvender DNA-polymerase til at inkorporere nukleotider) og har evnen til at sekvensere hele genomet uafhængigt af tidligere valgte mål. Dette er nøgleforskellen mellem Microarray og Next Generation Sequencing.
INDHOLD
1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er mikroarray
3. Hvad er næste generations sekventering
4. Ligheder mellem mikroarray og næste generations sekvenser
5. Sammenligning side om side - Microarray vs næste generations sekventering i tabelform
6. Resumé
Hvad er Microarray?
DNA-mikroarray bruges som et laboratorieværktøj for at identificere tusindvis af forskellige genekspressioner på samme tid. Det er en fast overflade, dvs. mikroskopglas, der indeholder en samling mikroskopiske DNA-pletter trykt på den. Hver trykt plet indeholder en kendt gensekvens eller et gen. Disse kendte prober trykt på objektglasset tjener som prober med henblik på at detektere genekspression. Dette er kendt som et transkriptom. Hybridisering mellem to DNA-tråde er det primære princip, at mikroarrays er baseret på. Det er den komplementære baseparring af nukleinsyresekvenser med dannelsen af hydrogenbindinger.
Figur 01: Microarray
Oprindeligt indsamles mRNA-molekyler fra den eksperimentelle prøve og referenceprøve opnået fra et sundt individ. Eksperimentelle prøver opnås fra syge individer; for eksempel en person, der lider af kræft. Når først de er opnået, konverteres begge mRNA-prøver til cDNA (komplementært DNA). Dernæst mærkes hver prøve ved hjælp af en fluorescerende probe. De fluorescerende prober har forskellige farver for at skelne prøve-cDNA fra reference-cDNA. For at initiere binding af cDNA-molekylerne til mikroarray-diaset blandes de to prøver sammen. Hybridisering er den proces, hvormed cDNA-molekylerne bliver knyttet til DNA-proberne på mikroarray-diaset. Når hybridisering er afsluttet,en række reaktioner finder sted for at identificere og måle ekspressionen af hvert gen med udseendet af forskellige farver i henhold til mængden af det udtrykte gen. Resultaterne fra mikroarray anvendes til dannelse af en genekspressionsprofil, som kan bruges til at identificere forskellige sygdomstilstande.
Hvad er næste generations sekventering?
Next Generation Sequencing (NGS) er en avanceret metode til genetisk sekventering. Dets princip svarer til Sanger Sequencing, som afhænger af kapillær elektroforese. I NGS er den genomiske streng fragmenteret og ligeret til en skabelonstreng. Baserne af hver streng identificeres af de udsendte signaler under dens ligeringsproces. I Sanger-sekventeringsmetode er tre separate trin, sekventering, adskillelse og påvisning involveret. På grund af disse separate trin er automatisering af prøveforberedelsen begrænset i kapacitet. I NGS er teknikken udviklet ved hjælp af array-baseret sekventering med kombinationen af trinene i Sanger-sekventeringsprocedure, som kan få millioner af reaktionsserier til at blive udført parallelt på samme tid; dette resulterer i høj hastighed og kapacitet til en lav pris.
Figur 02: Udviklingen i NGS
NGS består af tre trin; biblioteksforberedelse (oprettelse af biblioteker med anvendelse af tilfældig fragmentering af DNA), amplifikation (amplifikation af biblioteket ved anvendelse af klonal amplifikation og PCR) og sekventering. Genom-sekventeringsprocesserne, der udføres i ekstremt lange varigheder under anvendelse af Sanger-sekventeringsprocedure, kunne afsluttes på få timer ved hjælp af NGS.
Hvad er ligheden mellem mikroarray og næste generations sekventering?
Både Microarray og Next Generation Sequencing er udviklet ved hjælp af array-baseret sekventering
Hvad er forskellen mellem mikroarray og næste generations sekventering?
Diff artikel midt foran bordet
Microarray vs næste generations sekventering |
|
| Microarray er en samling af mikroskopiske DNA-pletter fastgjort til en fast overflade, som bruges til at måle ekspressionsniveauerne af et stort antal gener samtidigt. | NGS (Next-generation sequencing) er en ikke-Sanger-baseret high-throughput DNA-sekventeringsteknologi, der letter millioner eller milliarder DNA-strenge til at blive sekventeret parallelt. |
| Interaktioner med antigen | |
| Microarray er baseret på hybridisering, der er sammensat af et sæt kendte mål. | NGS er baseret på syntese, der anvender DNA-polymerase til at inkorporere nukleotider og er uafhængig af tidligere valgte mål. |
Resumé - Microarray vs Next Generation Sequencing
I forbindelse med forskning er DNA-sekventering blevet en vigtig accelerator. Det er meget brugt i bioteknologi, medicinsk diagnose og retsmedicinske studier. Det har udviklet sig til mere effektive og hurtige sekventeringsprocedurer. Microarrays og NGS er to avancerede DNA-sekventeringsteknikker til stede. Begge er udviklet ved hjælp af array-baseret sekventering. Microarray-teknik er afhængig af hybridisering, mens NGS er baseret på syntese, som anvender DNA-polymerase til at inkorporere nukleotider. Dette er den største forskel mellem Microarray og Next Generation Sequencing.
Download PDF-version af Microarray vs Next Generation Sequencing
Du kan downloade PDF-version af denne artikel og bruge den til offlineformål som pr. Citatnote. Download venligst PDF-version her Forskellen mellem Microarray og Next Generation Sequencing
