Diferența cheie – Microarray vs secvențierea următoarei generații
Procesele de secvențiere ADN sunt utilizate pe scară largă în domeniile biotehnologiei, virologiei, diagnosticului medical și științelor criminalistice. Este un proces care determină ordinea exactă a nucleotidelor, adeninei, guaninei, timinei și citozinei prezente într-o moleculă de ADN. Procedurile de secvențiere a ADN-ului au devenit un accelerator pentru descoperiri miraculoase în cercetarea medicală și biologică. Aceste metode de secvențiere au evoluat până la secvențierea unui genom complet de organisme individuale, inclusiv oameni și alte specii vii. Microarrays și Next Generation Sequencing sunt proceduri moderne de secvențiere ADN. Tehnica microarray se bazează în mod specific pe hibridizare care conține un set de ținte cunoscute. Secvențierea de generație următoare se bazează pe sinteză (care utilizează ADN polimeraza pentru a încorpora nucleotide) și are capacitatea de a secvenția întregul genom independent de țintele selectate anterior. Aceasta este diferența cheie dintre Microarray și Next Generation Sequencing.
Ce este Microarray?
Microarray DNA este utilizat ca instrument de laborator pentru a identifica mii de expresii genetice diferite în același timp. Este o suprafață solidă, adică o lamă de microscop, care conține o colecție de pete ADN microscopice imprimate pe ea. Fiecare spot imprimat conține o secvență de genă cunoscută sau o genă. Aceste sonde cunoscute imprimate pe diapozitiv servesc ca sonde pentru a detecta expresia genelor. Acesta este cunoscut sub numele de transcriptom. Hibridizarea între două catene de ADN este principiul principal pe care se bazează micromatricele. Este împerecherea de baze complementară a secvențelor de acid nucleic cu formarea de legături de hidrogen.
Figura 01: Microarray
Inițial, moleculele de ARNm sunt colectate din proba experimentală și proba de referință obținută de la un individ sănătos. Se obțin probe experimentale de la indivizi bolnavi; de exemplu, o persoană care suferă de cancer. Odată obținute, ambele probe de ARNm sunt convertite în ADNc (ADN complementar). Apoi, fiecare probă este marcată folosind o sondă fluorescentă. Sondele fluorescente sunt de culori diferite pentru a distinge proba de ADNc de ADNc de referință. Pentru a iniția legarea moleculelor de ADNc la lama microarray, cele două probe sunt amestecate împreună. Hibridizarea este procesul prin care moleculele de ADNc se atașează la sondele de ADN de pe lama microarray. Odată ce hibridizarea este finalizată, au loc o serie de reacții pentru a identifica și măsura expresia fiecărei gene cu aspect de culori diferite în funcție de cantitatea de genă exprimată. Rezultatele de la microarray sunt utilizate în crearea unui profil de expresie genică care poate fi utilizat pentru a identifica diferite stări de boală.
Ce este secvențierea de generație următoare?
Next Generation Sequencing (NGS) este o metodă avansată de secvențiere genetică. Principiul său este similar cu cel al secvenței Sanger, care depinde de electroforeza capilară. În NGS, catena genomică este fragmentată și legată la o catenă șablon. Bazele fiecărei șuvițe sunt identificate prin semnalele emise în timpul procesului său de legare. În metoda de secvențiere Sanger, sunt implicați trei etape separate, secvențierea, separarea și detectarea. Datorită acestor pași separați, automatizarea pregătirii probei este limitată în debit. În NGS, tehnica este dezvoltată folosind secvențierea bazată pe matrice cu o combinație a pașilor procedurii de secvențiere Sanger, care poate face ca milioane de serii de reacții să fie efectuate în paralel în același timp; acest lucru are ca rezultat viteză mare și debit la un cost scăzut.
Figura 02: Evoluții în NGS
NGS este compus din trei pași; pregătirea bibliotecii (crearea de biblioteci cu utilizarea fragmentării aleatorii a ADN-ului), amplificarea (amplificarea bibliotecii folosind amplificarea clonală și PCR) și secvențierea. Procesele de secvențiere a genomului care se desfășoară pe durate extrem de lungi folosind procedura de secvențiere Sanger ar putea fi finalizate în câteva ore folosind NGS.
Care este asemănarea dintre microarray și secvențierea de generație următoare?
Atât Microarray, cât și Next Generation Sequencing sunt dezvoltate folosind secvențierea bazată pe matrice
Care este diferența dintre microarray și secvențierea de generație următoare?
Microarray vs secvențierea de generație următoare |
|
| Microarray este o colecție de pete microscopice de ADN atașate la o suprafață solidă, care este folosită pentru a măsura simultan nivelurile de expresie a unui număr mare de gene. | NGS (secvențierea de generație următoare) este o tehnologie de secvențiere a ADN-ului de în altă performanță, care nu este bazată pe Sanger, care facilitează secvențiarea în paralel a milioane sau miliarde de catene de ADN. |
| Interacțiuni cu antigen | |
| Microarray se bazează pe hibridizare care este compusă dintr-un set de ținte cunoscute. | NGS se bazează pe sinteza care utilizează ADN polimeraza pentru a încorpora nucleotide și este independent de țintele selectate anterior. |
Rezumat – Microarray vs secvențierea de generație următoare
În contextul cercetării, secvențierea ADN-ului a devenit un accelerator important. Este utilizat pe scară largă în biotehnologie, diagnostic medical și studii criminalistice. A evoluat și s-a dezvoltat în proceduri de secvențiere mai eficiente și mai rapide. Microarrays și NGS sunt două tehnici avansate de secvențiere ADN prezente. Ambele sunt dezvoltate folosind secvențierea bazată pe matrice. Tehnica microarray se bazează pe hibridizare, în timp ce NGS se bazează pe sinteză, care utilizează ADN polimeraza pentru a încorpora nucleotidele. Aceasta este diferența principală dintre Microarray și Next Generation Sequencing.
Descărcați versiunea PDF a Microarray vs Next Generation Sequencing
Puteți descărca versiunea PDF a acestui articol și o puteți utiliza în scopuri offline, conform nota de citare. Vă rugăm să descărcați versiunea PDF aici Diferența dintre microarray și secvențierea de generație următoare
