NGS ve Sanger Sıralamasındaki Farklılık | NGS vs Sanger Sıralaması

Anahtar Farkı - NGS ve Sanger Sıralaması

Gelecek Nesil Sıralama (NGS) ve Sanger Sıralaması, zaman içinde geliştirilen iki tür nükleotid sıralama tekniğidir. Sanger Sıralandırma yöntemi uzun yıllar yaygın olarak kullanıldı ve son zamanlarda avantajları nedeniyle NGS bunu değiştirdi. NGS ve Sanger Dizilemesi arasındaki en önemli fark, NGS, bir dizilim sistemi vasıtasıyla milyonlarca dizinin aynı anda hızlı bir şekilde sıralanması ilkesiyle çalışır; Sanger Dizilemesi, dideoksinükleotidlerin seçici bir şekilde dahil edilmesiyle zincir sonlandırma esasında çalışır DNA çoğalması sırasında DNA polimeraz enzimi ve kılcal elektroforez ile sonuçta fragman ayrılması.

İÇİNDEKİLER

1. Genel ve Anahtar Farkı

2. Nükleotid Dizilimi Nedir 3. NGS nedir

4. Sanger Sıra Aralığı nedir

5. Yan yana Karşılaştırma - NGS ile Sanger Sıralaması

6. Özet

Nükleotid Dizilimi Nedir?

Genetik bilgi, bir organizmanın DNA'sının veya RNA'sının nükleotid sekanslarında saklanır.

Belirli bir parçada (bir gen, gen kümesi, kromozom ve eksiksiz genom) doğru nükleotid sırasını belirleme (dört baz kullanarak) işlemi, nükleotid sekanslama olarak bilinir. Genomik çalışmalar, adli çalışmalar, viroloji, biyolojik sistematik, tıbbi teşhis, biyoteknoloji ve diğer pek çok alanda genlerin yapısını ve fonksiyonunu analiz etmek çok önemlidir. Bilim insanları tarafından geliştirilen farklı sıralama yöntemleri vardır. Bunların arasında, Frederick Sanger tarafından 1977'de geliştirilen Sanger dizilemesi , Yeni Nesil Sıralama yerini alana kadar uzun süre kullanıldı ve yaygınlaştırıldı.

NGS Nedir?

NGS (Next Generation Sequencing), modern yüksek verimli sıralama süreçlerini ifade etmek için kullanılan bir terimdir. Genomik çalışmaları ve Moleküler Biyoloji'yi değiştiren bir dizi farklı modern sıralama teknolojisi tanımlıyor. Bu teknikler, Illumina sekanslama, Roche 454 sekanslama, İyon Proton sekanslama ve SOLiD (Oligo Ligation Algılama Sıralaması) sekanslandırmasıdır. NGS sistemleri daha hızlı ve daha ucuzdur. NGS sistemlerinde dört ana DNA sekanslama metodu kullanılır; piro sekanslama, sentez ile sıralama, ligasyon ve iyon yarı iletken sıralama ile sıralama. Çok sayıda DNA veya RNA ipliği (milyonlarca) paralel olarak dizilenebilir. Sanger dizilişinin aksine, daha kısa sürede organizmaların tüm genomlarının sıralanmasına olanak tanır.

NGS geleneksel sıralama Sanger yöntemine göre pek çok avantaja sahiptir. Küçük bir örneklem boyutu ile gerçekleştirilebilen, yüksek hızda, daha doğru ve düşük maliyetli bir işlemdir. NGS metagenomik çalışmalarda, ekleme ve silme vb. Sebeplerden dolayı bireysel bir genomdaki varyasyonların saptanmasında ve gen ekspresyonlarının analizinde kullanılabilir.

Şekil_1: NGS Sıralamasındaki Gelişmeler

Sanger Sıralaması nedir?

Sanger Sıralaması, verilen bir DNA parçasının kesin nükleotid sırasını belirlemek için 1977'de Frederick Sanger ve meslektaşları tarafından geliştirilen bir sıralama yöntemidir.

zincir sonlandırma sırası veya Dideoksi sıralama olarak da bilinir. Bu yöntemin çalışma prensibi, ddGTP, ddCTP, ddATP ve ddTTP gibi zinciri sonlandıran dideoksinükleotidlerin (ddNTPs) DNA polimeraz tarafından DNA replikasyonu sırasında seçici bir şekilde dahil edilmesiyle tel sentezinin sonlandırılmasıdır. Normal nükleotidler, iplikçik oluşumunu sürdürmek için bitişik nükleotidler arasında bir fosfodiester bağının oluşturulması için 3'OH gruplarına sahiptir. Bununla birlikte, ddNTP'ler bu 3 'OH grubundan yoksundur ve nükleotidler arasında fosfodiester bağları oluşturamazlar. Dolayısıyla zincir uzaması kesilir. Bu yöntemde, sıralanacak olan tek sicimli DNA, in vitro DNA sentezi için şablon iplikçik görevi görür. Diğer şartlar oligonükleotid primer, deoksinükleotid öncülleri ve DNA polimeraz enzimidir. Hedef parçanın bitişik uçları biliniyorsa, primerler DNA replikasyonu için kolaylıkla tasarlanabilir. Dört ayrı DNA sentez reaksiyonu, dört ayrı tüp içinde gerçekleştirilir. Her bir tüp, diğer gereksinimlerle birlikte ayrı ddNTP'lere sahiptir. Belirli nükleotidden, dNTP'ler ve ddNTP'lerin bir karışımı eklenir. Aynı şekilde, dört karışım ile dört tüp içinde dört ayrı reaksiyon gerçekleştirilir. Reaksiyonlardan sonra, DNA fragmanlarının saptanması ve fragman paterninin sekans bilgisine dönüştürülmesi gerçekleştirilir. Ortaya çıkan DNA parçaları ısı ile denatüre edilir ve jel elektroforezi ile ayrılır. Radyoaktif nükleotidler kullanılırsa, poliakrilamid jelindeki bantlama paterni, otoradyografi ile görüntülenebilir. Bu yöntem, floresan etiketli dideoksinükleotidleri kullandığında, jel okunduğunda hafifletilebilir ve flüoresan dedektörü tarafından algılanması için bir lazer ışını geçirilir. Bir dizi göz tarafından okunduğunda ve manuel olarak bir bilgisayara girildiğinde ortaya çıkabilecek hataları önlemek için bu yöntem, bilgisayar ile birleştirilmiş otomatik sıralamanın kullanımına dönüşmüştür. Bu, İnsan Genomu projesinden DNA'nın dizilimi için kullanılan yöntemdir. Bu yöntem pahalı ve yavaş bir işlem olmasına rağmen doğru dizi bilgisi verdiği için hala gelişmiş değişikliklerle birlikte kullanılmaktadır.

Şekil_2: Sanger Sekanslama

NGS ve Sanger Sekanslama arasındaki fark nedir?

- Tablo'dan Önce Orta Makale ->

NGS ve Sanger Sıralaması

Yeni Nesil Sıralama (NGS), modern yüksek verimli sıralama süreçlerini ifade eder.Bir dizi farklı modern sıralama teknolojisi tanımlar.
Sanger Sıralaması, belirli bir DNA parçasının kesin nükleotid sırasını belirlemek için Frederick Sanger tarafından geliştirilen bir sıralama yöntemidir.	Maliyet Etkinliği
NGS daha ucuz bir işlemdir çünkü zaman, insan gücü ve kimyasalları azaltır.
Bu maliyetli bir süreçtir, çünkü zaman, insan gücü ve daha fazla kimyasal gerektirir.	Hız
Kimyasal algılama ve birçok iplikçiklerin sinyal algılaması paralel hale geldiğinden bu daha hızlıdır.
Bu zaman alıcıdır, çünkü kimyasal bulgulama ve sinyal algılama iki ayrı süreç olarak gerçekleşir ve yalnızca iplikçikte aynı anda okunabilir.	Güvenilirlik
NGS güvenilirdir.
Sanger dizilimi daha az güvenilir	Örnek Boyutu
NGS, daha az DNA gerektirir.
Bu yöntemin şablon DNA'sı büyük miktarda olması gerekir.	Sıralı Parçalara Göre DNA Bazları
Sıralama edilen her fragman için DNA baz sayısı Sanger yönteminden
daha düşüktür. Üreten sekanslar NGS sekanslarından daha uzundur.	Özet - NGS ve Sanger Sıralaması

NGS ve Sanger Sıralaması, Moleküler Biyolojide yaygın olarak kullanılan nükleotid sıralama teknikleridir. Sanger dizilemesi, NGS tarafından değiştirilen erken bir sıralama yöntemidir. NGS ve Sanger Sıralaması arasındaki temel fark, NGS'in Sanger sekanslamadan daha hızlı, daha doğru ve düşük maliyetli bir süreç olmasıdır. Her iki teknik de Genetik ve Biyoteknolojide büyük salgınlar yarattı.

Referans:

1. Nowrousian, Minou. "Ökaryotik Mikroorganizmalar İçin Yeni Nesil Sıralama Teknikleri: Biyolojik Problemlere Sıralı Tabanlı Çözümler. "Ökaryotik Hücre. Amerikan Mikrobiyoloji Derneği, Eylül 2010. Web. 18 Şubat 2017

2. Sanger, F., S. Nicklen ve A. R. Coulson. "Zinciri sonlandıran inhibitörler ile DNA dizilimi. "Ulusal Bilimler Akademisi Bildirileri Kitabı 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 Law. "Yeni Nesil Sıralama Sistemlerinin Karşılaştırılması. "Biyotıp ve Biyoteknoloji Dergisi 2012 (2012): 1-11. Ağ.

Görüntü Nezami:

"Sanger dizilemesi" Estevezj - Kendi çalışmalarınız (CC BY-SA 3. 0) Commons Wikimedia'dan

"Nederbragt, Lex (2012) - CC BY 3. 0) Commons Wikimedia aracılığıyla