Sự khác biệt giữa Clone bởi Clone Sequences và Shotgun Sequences

Các sự khác biệt chính giữa nhân bản bằng trình tự sao chép và trình tự bắn súng nằm trong phương thức tiến hành của họ. Nhân bản bằng phương pháp giải trình tự nhân bản liên quan đến việc lập bản đồ nhiễm sắc thể và nhân bản trước khi giải trình tự trong khi nhân bản bằng trình tự bắn súng bỏ qua cả hai bước ánh xạ nhiễm sắc thể và nhân bản trong quá trình giải trình tự.

Nhân bản bằng trình tự sao chép và nhân bản bằng trình tự bắn súng là hai phương pháp giải trình tự bộ gen hiện đại. Clone bằng cách sao chép trình tự là một phương pháp giải trình tự đáng tin cậy hơn. Tuy nhiên, phương pháp nhân bản bằng trình tự shotgun nhanh hơn và rẻ hơn. Bài viết tập trung vào sự khác biệt tinh tế giữa bản sao bằng cách nhân bản và trình tự shotgun.

NỘI DUNG

1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Clone theo trình tự sao chép là gì 
3. Trình tự sao chép của Shotgun là gì
4. Điểm tương đồng giữa Clone theo trình tự Clone và Trình tự Shotgun
5. So sánh cạnh nhau - Trình tự sao chép theo trình tự Clone và Trình tự bắn súng ở dạng bảng
6. Tóm tắt

Clone by Clone Sequences là gì?

Nhân bản bằng trình tự sao chép là một phương pháp giải trình tự bộ gen. Nó đòi hỏi ánh xạ của từng nhiễm sắc thể trước khi tách DNA. Sau khi lập bản đồ, DNA nên được chia thành các đoạn dài 150 kilobase. Những mảnh này sau đó đã sẵn sàng để giải trình tự. Bước tiếp theo là chèn các đoạn DNA vào nhiễm sắc thể nhân tạo vi khuẩn (BAC) và sau đó vào tế bào vi khuẩn. Vì các mảnh hiện đang ở bên trong tế bào vi khuẩn, mỗi lần vi khuẩn phân chia, các đoạn DNA được chèn vào cũng phân chia và tạo ra nhiều bản sao giống hệt nhau. Sau đó, DNA nhân bản của vi khuẩn được phân mảnh thành 500 đoạn cơ sở dài. Chúng là những mảnh nhỏ hơn và chồng chéo lên nhau. Tiếp theo, trình tự diễn ra với việc chèn các đoạn này vào một vectơ với trình tự DNA đã biết. Bắt đầu từ trình tự đã biết của vectơ, trình tự tiếp tục cho đến trình tự chưa biết.

Sau khi kết thúc trình tự, cần xác định các khu vực của trình tự chồng chéo. Sau đó, việc nối các mảnh diễn ra để tạo thành các mảnh lớn hơn ban đầu được trình bày trong BAC. Tiếp theo, việc tập hợp các đoạn lớn hơn vào nhiễm sắc thể diễn ra theo bản đồ bộ gen.

Hình 01: Clone by Clone Sequences

Ưu điểm đáng kể của việc nhân bản bằng trình tự sao chép là bản đồ bộ gen được chuẩn bị trước giúp tập hợp đáng tin cậy các mảnh lớn hơn. Nhưng, nhược điểm của phương pháp giải trình tự này là tốn nhiều thời gian để tạo bản đồ bộ gen và tạo bản sao. Tuy nhiên, đây là phương pháp được ưa thích trong 'Dự án bộ gen người'.

Clone bởi Shotgun Sequences là gì?

Nhân bản bằng trình tự shotgun là một phương pháp giải trình tự, phân tách ngẫu nhiên các chuỗi DNA thành nhiều đoạn nhỏ và ghép lại trình tự bằng cách quan sát các vùng chồng chéo. Bộ gen động vật có vú lớn hơn rất khó để nhân bản trình tự và lắp ráp. Đó là do sự phức tạp về cấu trúc và kích thước của chúng. Mặc dù phương pháp sao chép bằng phương pháp sao chép vô tính là đáng tin cậy, phải mất một thời gian dài để giải trình tự bộ gen của các sinh vật phức tạp. Do đó, sao chép bằng trình tự shotgun đã trở thành một phương pháp giải trình tự rẻ hơn đáng tin cậy có thể được thực hiện nhanh hơn. Do đó, các nhà khoa học thời hiện đại dựa vào phương pháp giải trình tự này để giải quyết các bộ gen phức tạp.

Hình 02: Trình tự sao chép bằng Shotgun

Trong quá trình nhân bản bằng phương pháp giải trình tự shotgun, không có bước ánh xạ gen và nhân bản thông thường diễn ra. Ban đầu, toàn bộ bộ gen được phân chia thành các kích cỡ khác nhau từ 20 kilobase đến 300 kilobase. Tiếp theo, trình tự diễn ra. Sau đó, bằng cách sử dụng phần mềm máy tính tinh vi, cần phải lắp ráp các mảnh bằng cách nhìn vào các vùng chồng lấp.

Nhân bản bằng trình tự shotgun giúp cải thiện độ chính xác của trình tự bộ gen hiện có. Ưu điểm chính của phương pháp này là nó nhanh hơn và ít tốn kém hơn so với phương pháp sao chép bằng phương pháp sao chép. Tuy nhiên, quá trình này không liên quan đến việc sử dụng bản đồ di truyền. Do đó, lỗi trong quá trình lắp ráp có nhiều khả năng xảy ra. Vì vậy, đây là một bất lợi lớn trong việc nhân bản bằng phương pháp giải trình tự shotgun.

Điểm giống nhau giữa Clone theo Clone Sequences và Shotgun Sequences là gì??

• Cả hai nhân bản bằng trình tự sao chép và giải trình tự shotgun là hai phương pháp giải trình tự bộ gen.
• Trong cả hai kỹ thuật giải trình tự, việc lắp ráp các mảnh vỡ diễn ra bằng cách xác định các vùng chồng chéo.
• Ngoài ra, việc phân tách DNA thành các mảnh nhỏ hơn là cần thiết cho cả trình tự sao chép và shotgun.

Sự khác biệt giữa Trình tự sao chép và Trình tự bắn súng?

Nhân bản bằng kỹ thuật giải trình tự nhân bản bao gồm hai bước chính: lập bản đồ nhiễm sắc thể và nhân bản. Ngược lại, nhân bản bằng trình tự shotgun không theo hai bước này; nó ngẫu nhiên phá vỡ các chuỗi DNA thành nhiều đoạn nhỏ và ghép lại chuỗi đó bằng cách quan sát các vùng chồng chéo. Do đó, đây là sự khác biệt chính giữa bản sao bằng cách tạo bản sao và trình tự shotgun. Do yếu tố này, nhân bản bằng trình tự sao chép là một quá trình tốn kém và mất thời gian trong khi việc sao chép bằng trình tự bắn súng nhanh hơn và rẻ hơn.

Tuy nhiên, lỗi trong quá trình lắp ráp ít có khả năng xảy ra trong quá trình sao chép bằng cách sao chép trình tự. Do đó, nó có độ tin cậy cao. Tuy nhiên, sao chép bằng trình tự shotgun tương đối là một kỹ thuật kém tin cậy. Vì vậy, đây cũng là một sự khác biệt đáng kể giữa nhân bản bằng trình tự sao chép và trình tự bắn súng.

Thông tin dưới đây trình bày thêm thông tin về sự khác biệt giữa bản sao bằng cách sao chép và trình tự shotgun.

Tóm tắt - Clone by Clone Sequences vs Shotgun Sequences

Tóm lại sự khác biệt giữa nhân bản bằng trình tự sao chép và giải trình tự shotgun, bản sao bằng trình tự nhân bản và giải trình tự shotgun là hai phương pháp giải trình tự bộ gen. Tuy nhiên, nhân bản bằng kỹ thuật giải trình tự nhân bản liên quan đến cả quá trình lập bản đồ gen và nhân bản trong khi nhân bản bằng trình tự bắn súng thì không. Vì vậy, đây là sự khác biệt chính giữa bản sao bằng cách tạo bản sao và trình tự shotgun. Do ánh xạ bộ gen diễn ra trong quá trình nhân bản bằng trình tự sao chép, nên các lỗi ít xảy ra trong quá trình tập hợp các trình tự. Nhưng, sao chép bằng trình tự shotgun là một quá trình nhanh hơn và rẻ hơn nhiều. Tuy nhiên, nó là tương đối ít đáng tin cậy. Nhân bản theo trình tự nhân bản là phương pháp giải trình tự được ưa thích trong 'Dự án bộ gen người'. Nhưng, nhà sinh học phân tử thời hiện đại phụ thuộc nhiều hơn vào bản sao bằng cách bắn súng.

Tài liệu tham khảo:

1. Liên kết Clone-by-Clone là gì? Sự kiện, Nhóm tham gia cộng đồng tại Cơ sở bộ gen Wellcome, ngày 17 tháng 11 năm 2014, Có sẵn tại đây.
2. Cung điện Shotgun là gì? Sự kiện, Nhóm tham gia cộng đồng tại Cơ sở bộ gen Wellcome, ngày 17 tháng 11 năm 2014, Có sẵn tại đây.

Hình ảnh lịch sự:

1. Các bước của nhân bản phân tử Từ Alexpicardal97 - Công việc riêng, CC BY-SA 4.0) qua Commons Wikimedia
2. Shot Shotgun sắp xếp theo thứ tự lg bởi Viện nghiên cứu bộ gen người quốc gia - Viện sức khỏe quốc gia. Viện nghiên cứu bộ gen người quốc gia. Từ điển thuật ngữ của Talking Talking về thuật ngữ di truyền. Lấy từ ngày 17 tháng 11 năm 2016 (Tên miền công cộng) qua Commons Wikimedia