Разница между секвенированием дробовика и секвенированием следующего поколения

ключевое отличие между последовательностью дробовика и последовательностью следующего поколения является то, что секвенирование с помощью дробовика - это метод секвенирования, который случайным образом разбивает последовательности ДНК на множество мелких фрагментов и повторно собирает последовательность, наблюдая за перекрывающимися областями, в то время как секвенирование следующего поколения (NGS) представляет собой усовершенствованный метод генетического секвенирования, который зависит от капиллярного электрофореза.

Секвенирование - это процесс, который определяет точный порядок нуклеотидов в гене, кластере генов, хромосоме и полном геноме. Это очень важно в геномных исследованиях, судебных исследованиях, вирусологии, биологической систематике, медицинской диагностике, биотехнологии и во многих других областях для анализа структуры и функции генов и идентификации организмов. Кроме того, существуют различные типы методов секвенирования. Последовательность дробовика и последовательность следующего поколения - два передовых метода среди них.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое секвенсор 
3. Что такое секвенирование следующего поколения
4. Сходство между секвенированием дробовика и секвенированием следующего поколения
5. Сравнение бок о бок - секвенирование дробовика с секвенированием следующего поколения в табличной форме
6. Резюме

Что такое дробовик?

Секвенирование с помощью дробовика - это метод секвенирования, который случайным образом разбивает последовательности ДНК всей хромосомы или всего генома на множество мелких фрагментов и повторно собирает последовательности с помощью компьютеров, наблюдая перекрывающиеся последовательности или области. Как правило, геномы млекопитающих являются структурно сложными и более крупными по размеру. Следовательно, их трудно упорядочить путем клонирования, поскольку это отнимает много времени. Последовательность дробовика - более быстрый метод. Это также дешевле осуществить. Таким образом, современные ученые полагаются на метод секвенирования дробовика для решения сложных геномов.

Рисунок 01: Секвенирование дробовика

Процедура секвенирования дробовика сравнительно проста. Он начинается с фрагментации всего генома на различные размеры от 20-килограммовых до 300-килограммовых. Затем каждый фрагмент должен быть упорядочен с использованием метода завершения цепи. После секвенирования необходимо собрать фрагменты, просматривая перекрывающиеся области с использованием сложного компьютерного программного обеспечения. Обычное картирование и клонирование последовательностей не являются необходимыми для этого метода. Кроме того, использование генетической карты не имеет места в этом методе. Тем не менее, поскольку существующие карты генома не используются, ошибки во время сборки более вероятны. Это один из основных недостатков этого метода. Кроме того, более короткие фрагменты предоставляют меньше уникальной информации для каждого чтения в этом методе. Кроме того, последовательность дробовика не дает достаточно данных для определения консенсусной последовательности с требуемым стандартом точности.

Несмотря на наличие вышеупомянутых недостатков, метод секвенирования дробовика в настоящее время является наиболее эффективной и экономичной стратегией для секвенирования микробных геномов, включая бактерии, вирусы и дрожжи. Это потому, что в их геномах отсутствуют повторяющиеся области, которые трудно упорядочить, и можно легко собрать эти геномы в хромосомы без ошибок.

Что такое секвенирование следующего поколения?

Секвенирование следующего поколения (NGS) - это термин, используемый для обозначения современных процессов секвенирования с высокой пропускной способностью. Он описывает ряд различных современных технологий секвенирования, которые произвели революцию в геномных исследованиях и молекулярной биологии. Эти методы включают секвенирование Illumina, секвенирование Roche 454, секвенирование ионных протонов и секвенирование SOLiD (секвенирование с помощью детектирования с помощью лигирования олиго). Системы NGS быстрее и дешевле. В системах NGS используются четыре основных метода секвенирования ДНК: пиросеквенирование, секвенирование путем синтеза, секвенирование путем лигирования и ионно-полупроводниковое секвенирование. Большое количество цепей ДНК или РНК (миллионы) может быть секвенировано NGS параллельно. Это позволяет секвенировать весь геном организмов в течение короткого периода времени.

Рисунок 02: Последовательность следующего поколения

NGS имеет разные преимущества. Это высокоскоростной, более точный и экономически эффективный процесс, который может быть выполнен с небольшим размером выборки. Следовательно, он позволяет анализировать весь геном человека в одном эксперименте секвенирования. Кроме того, NGS можно использовать в метагеномных исследованиях, при обнаружении вариаций внутри отдельного генома в результате вставок и делеций и т. Д., А также при анализе экспрессии генов. Кроме того, NGS может анализировать целые транскриптомы из большого количества тканей одновременно. Следовательно, NGS произвел революцию в анализе транскриптомов.

Каковы сходства между секвенированием ружья и секвенирования следующего поколения?

• Секвенирование дробовика и секвенирование следующего поколения - два метода секвенирования генома.
• Оба метода быстрые.
• Кроме того, они являются экономически эффективными методами.
• Они способны последовательно упорядочить множество фрагментов ДНК.

В чем разница между секвенированием дробовика и секвенированием следующего поколения?

Секвенирование дробовика и секвенирование следующего поколения - две передовые технологии секвенирования. Метод секвенирования дробовика случайным образом разбивает последовательности ДНК всей хромосомы или всего генома на множество мелких фрагментов и повторно собирает последовательности с помощью компьютеров, наблюдая перекрывающиеся последовательности или области. В отличие от этого, Next Generation Sequencing (NGS) - это термин, который относится к современным процессам секвенирования с высокой пропускной способностью. Таким образом, в этом заключается ключевое различие между последовательностью ружья и последовательностью следующего поколения. Кроме того, секвенирование следующего поколения является техникой, которая зависит от капиллярного электрофореза, в то время как последовательность дробовика не зависит. Таким образом, это также разница между секвенированием ружья и секвенированием следующего поколения. Более того, по сравнению с секвенированием дробовика секвенирование следующего поколения является высокочувствительным и высокоточным .

Резюме - секвенирование дробовика против секвенирования следующего поколения

Секвенирование дробовика и секвенирование следующего поколения - два метода секвенирования, используемые при секвенировании генома. Оба метода являются быстрыми и экономически эффективными. NGS работает по принципу быстрой последовательности миллионов последовательностей одновременно через систему последовательности. Напротив, секвенирование дробовика требует разделения геномов на мелкие фрагменты и секвенирования и повторной сборки с использованием перекрывающихся последовательностей. Итак, это суммирует разницу между секвенированием ружья и секвенированием следующего поколения.

Ссылка:

1. «Сложные геномы: секвенирование дробовика» Nature News, Nature Publishing Group, доступно здесь.
2. Бехджати, Сэм и Патрик С. Тарпи. «Что такое секвенирование следующего поколения?» Архивы болезней детства. Учебно-практическое издание, издательство BMJ, декабрь 2013 г., доступно здесь.

Изображение предоставлено:

1. «Секвенирование целого генома по сравнению с иерархическим секвенированием». Commins, J., Toft, C., Fares, M.A. - «Методы вычислительной биологии и их применение к сравнительной геномике внутриклеточных симбиотических бактерий насекомых». Biol. Процедуры онлайн (2009). Доступ через SpringerImages (CC BY-SA 2.5) через Commons Wikimedia
2. «HiSeq 2000» RE73 - собственная работа (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia