Sự khác biệt giữa trình tự Maxam Gilbert và Sanger

Sự khác biệt chính - Trình tự Maxam Gilbert vs Sanger
 

Nucleotide là đơn vị cấu trúc cơ bản và các khối xây dựng của DNA. Phân tử DNA bao gồm một chuỗi polynucleotide. Có bốn nucleotide khác nhau được tìm thấy trong DNA. Các nucleotide này bao gồm bốn bazơ nitơ khác nhau có tên A (adenine), G (guanine), C (cytosine), T (thymine). Thứ tự của các nucleotide trong phân tử DNA có một tầm quan trọng lớn vì nó mã hóa một thông tin di truyền quan trọng cho sự tăng trưởng và phát triển của sinh vật. Trình tự DNA đề cập đến quá trình xác định trình tự nucleotide chính xác của DNA. Có nhiều phương pháp giải trình tự DNA khác nhau. Giải trình tự Maxam Gilbert và giải trình tự DNA Sanger là hai phương pháp giải trình tự DNA thuộc trình tự thế hệ thứ nhất. Quy trình giải trình tự Maxam Gilbert xác định trình tự cơ sở bằng cách cắt hóa học các đoạn DNA được dán nhãn 5 'tốt nhất ở mỗi bốn nucleotide và điện di gel. Quy trình giải trình tự Sanger xác định trình tự nucleotide bằng cách tổng hợp DNA chuỗi đơn bằng cách sử dụng DNA polymerase và dideoxynucleotide và điện di gel. Đây là điểm khác biệt chính giữa Maxam Gilbert và Sanger Sequences.

NỘI DUNG
1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Maxam Gilbert là gì
3. Trình tự Sanger là gì
4. So sánh cạnh nhau - Trình tự Maxam Gilbert vs Sanger
5. Tóm tắt

Trình tự Maxam Gilbert là gì?

Trình tự Maxam Gilbert, còn được gọi là phương pháp giải trình tự hóa học, là một kỹ thuật được phát triển để xác định thứ tự các nucleotide trong DNA. Phương pháp này được Walter Gilbert và Alan Maxam giới thiệu vào năm 1976 và trở nên phổ biến vì nó có thể được thực hiện trực tiếp với DNA tinh khiết. Phương pháp Maxam Gilbert thuộc thế hệ trình tự DNA đầu tiên và đó là phương pháp giải trình tự đầu tiên được sử dụng rộng rãi bởi các nhà khoa học.

Nguyên tắc cơ bản của phương pháp này nằm ở việc hạn chế các đoạn DNA được dán nhãn cuối tại các cơ sở cụ thể bằng các hóa chất và điều kiện cụ thể của cơ sở và tách các mảnh được dán nhãn bằng điện di như trong hình 01. Các mảnh được phân tách theo kích thước của chúng trên gel. Vì các mảnh được dán nhãn, trình tự của phân tử DNA có thể dễ dàng suy ra.

Phương pháp Maxam gilbert sử dụng các hóa chất đặc trưng cơ bản để phá vỡ DNA tại các cơ sở cụ thể. Hai hóa chất phổ biến có tên dimethyl sulphate và hydrazine được sử dụng để tấn công chọn lọc purin và pyrimidine tương ứng.

Phương pháp giải trình tự Maxam Gilbert được thực hiện thông qua một số bước như sau.

1. Tinh lọc trình tự DNA bằng cách sử dụng endonuclease hạn chế
2. Dán nhãn các đầu của các đoạn DNA bằng cách thêm phốt phát phóng xạ
3. Tinh sạch các mảnh được dán nhãn từ các mảnh không được dán nhãn bằng điện di gel
4. Tách DNA nhãn cuối cùng thành bốn ống và xử lý riêng biệt với các hóa chất cơ bản
5. Điện di các nội dung của mỗi ống trên các dòng riêng biệt trên một tách gel và mảnh theo chiều dài của chúng.
6. Phát hiện các mảnh vỡ bằng máy chạy tự động.

Hình 01: Trình tự Maxam Gilbert

Trình tự Sanger là gì?

Sanger Sequences là một phương pháp giải trình tự được phát triển bởi Frederick Sanger và các đồng nghiệp của ông vào năm 1977 để xác định trình tự cơ sở của một đoạn DNA nhất định. Nó còn được gọi là trình tự kết thúc chuỗi hoặc là Phương pháp giải trình tự Dideoxy. Phương pháp này hoạt động dựa trên nguyên tắc kết hợp có chọn lọc các chuỗi dideoxynucleotide (ddNTPs) như ddGTP, ddCTP, ddATP và ddTTP của DNA polymerase trong quá trình tổng hợp chuỗi DNA đơn để chấm dứt sự hình thành chuỗi. Dideoxynucleotide thiếu 3 'nhóm OH để hình thành liên kết phosphodiester với nucleotide liền kề. Do đó, sự hình thành chuỗi dừng lại khi ddNTP được kết hợp vào chuỗi mới hình thành trong trình tự trình diễn.

Trong phương pháp này, bốn phản ứng tổng hợp DNA riêng biệt (PCR) được thực hiện trong bốn ống riêng biệt với một loại ddNTP. Các yêu cầu khác cũng được cung cấp cho các ống để PCR bao gồm mồi, dNTP, Taq polymerase, điều kiện cụ thể, vv Bốn phản ứng riêng biệt được thực hiện trong bốn ống với bốn hỗn hợp. Sau phản ứng PCR, các đoạn DNA thu được bị biến tính nhiệt và phân tách bằng điện di gel. Sau đó, các mảnh được hiển thị bằng cách sử dụng một đoạn mồi (phóng xạ hoặc huỳnh quang) có nhãn hoặc dNTP như trong hình 02.

Hình 02: Trình tự Sanger

Sự khác biệt giữa Maxam Gilbert và Sanger Sequences là gì?

Trình tự Maxam Gilbert vs Sanger
Giải trình tự Maxam Gilbert là kỹ thuật đầu tiên được phát triển để giải trình tự DNA.	Phương pháp giải trình tự Sanger được giới thiệu sau phương pháp giải trình tự Maxam Gilbert.
Sử dụng
Phương pháp này hiếm khi được sử dụng.	Trình tự Sanger được sử dụng thường xuyên để giải trình tự.
Sử dụng hóa chất độc hại
Nó sử dụng hóa chất độc hại.	Việc sử dụng các hóa chất độc hại bị hạn chế so với phương pháp Maxam Gilbert.
Dán nhãn để phát hiện
Phương pháp này sử dụng P phóng xạ32 để ghi nhãn các đầu của các đoạn DNA.	Trình tự Sanger sử dụng các ddNTP có nhãn phóng xạ hoặc huỳnh quang.

Tóm tắt - Trình tự Maxam Gilbert vs Sanger

Giải trình tự Maxam Gilbert và Sanger là hai loại kỹ thuật giải trình tự DNA đến từ trình tự DNA thế hệ đầu tiên. Giải trình tự Maxam Gilbert là phương pháp đầu tiên được giới thiệu để giải trình tự DNA vào năm 1976, và nó được thực hiện bằng cách phá vỡ đoạn DNA được dán nhãn cuối bằng các hóa chất đặc trưng cơ sở. Do đó, nó được gọi là trình tự hóa học. Phương pháp giải trình tự Sanger được giới thiệu vào năm 1977, và dựa trên các phản ứng chấm dứt chuỗi điều khiển ddNTP. Phương pháp giải trình tự Sanger phổ biến hơn phương pháp Maxam Gilbert do một số nhược điểm của phương pháp Maxam Gilbert như tiêu thụ quá nhiều thời gian, sử dụng hóa chất độc hại, v.v ... Đây là điểm khác biệt giữa trình tự Maxam Gilbert và Sanger.

Người giới thiệu:
1.Maxam, A. M và Walter Gilbert. Một phương pháp mới để giải trình tự DNA. Kỷ yếu của Viện hàn lâm Khoa học Quốc gia. Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia, ngày 9 tháng 12 năm 1976. Web. Ngày 30 tháng 3 năm 2017
2.Heather, James M., và Chuỗi Benjamin. Bộ trình tự sắp xếp thứ tự: Lịch sử của trình tự DNA. Bộ gen. Báo chí học thuật, tháng 1 năm 2016. Web. Ngày 30 tháng 3 năm 2017
3.Pareek, Chandra Shekhar, Rafal Smoczynski và Andrzej Tretyn. Công nghệ giải trình tự và trình tự bộ gen. Tạp chí di truyền học ứng dụng. Springer-Verlag, tháng 11 năm 2011. Web. Ngày 30 tháng 3 năm 2017

Hình ảnh lịch sự:
1. Trình bày Max Max gilbert Sắp xếp theo thứ tự tại Wikipedia Tiếng Anh (CC BY 3.0) qua Commons Wikimedia
2. Trình tự sắp xếp thứ tự của Sanger bởi Estevezj - Công việc riêng (CC BY-SA 3.0) qua Commons Wikimedia