Sự khác biệt giữa Trình tự Shotgun và Trình tự thế hệ tiếp theo

Các sự khác biệt chính giữa trình tự shotgun và trình tự thế hệ tiếp theo là Giải trình tự shotgun là một phương pháp giải trình tự, phân tách ngẫu nhiên các trình tự DNA thành nhiều đoạn nhỏ và ghép lại trình tự bằng cách quan sát các vùng chồng chéo trong khi Giải trình tự thế hệ tiếp theo (NGS) là một phương pháp giải trình tự gen tiên tiến phụ thuộc vào điện di mao quản.

Giải trình tự là quá trình xác định thứ tự chính xác của các nucleotide trong gen, một cụm gen, nhiễm sắc thể và bộ gen hoàn chỉnh. Nó rất quan trọng trong nghiên cứu bộ gen, nghiên cứu pháp y, virus học, hệ thống sinh học, chẩn đoán y học, công nghệ sinh học và trong nhiều lĩnh vực khác để phân tích cấu trúc và chức năng của gen và xác định các sinh vật. Hơn nữa, có nhiều loại phương pháp giải trình tự khác nhau có sẵn. Giải trình tự Shotgun và Giải trình tự thế hệ tiếp theo là hai phương pháp tiên tiến trong số đó.

NỘI DUNG

1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Trình tự Shotgun là gì
3. Trình tự thế hệ tiếp theo là gì
4. Điểm tương đồng giữa Trình tự Shotgun và Trình tự thế hệ tiếp theo
5. So sánh cạnh nhau - Trình tự Shotgun so với Trình tự thế hệ tiếp theo ở dạng bảng
6. Tóm tắt

Trình tự Shotgun là gì?

Giải trình tự shotgun là một phương pháp giải trình tự, phá vỡ ngẫu nhiên các chuỗi DNA của toàn bộ nhiễm sắc thể hoặc toàn bộ bộ gen thành nhiều đoạn nhỏ và ghép lại các trình tự bằng máy tính thông qua quan sát các chuỗi hoặc vùng chồng chéo. Nói chung, bộ gen của động vật có vú có cấu trúc phức tạp và kích thước lớn hơn. Do đó, chúng rất khó để sắp xếp bằng cách nhân bản vì nó tốn thời gian. Giải trình tự shotgun là một phương pháp nhanh hơn. Nó cũng rẻ hơn để thực hiện. Do đó, các nhà khoa học thời hiện đại dựa vào phương pháp giải trình tự shotgun để giải quyết các bộ gen phức tạp.

Hình 01: Trình tự bắn súng

Thủ tục giải trình tự shotgun tương đối đơn giản. Nó bắt đầu bằng việc phân chia toàn bộ bộ gen thành các kích cỡ khác nhau từ các cơ sở 20 kilo đến các cơ sở 300 kilo. Sau đó, mỗi phân đoạn nên được giải trình tự bằng phương pháp chấm dứt chuỗi. Sau khi giải trình tự, cần phải lắp ráp các mảnh bằng cách xem xét các vùng chồng lấp bằng phần mềm máy tính tinh vi. Ánh xạ thông thường và nhân bản trình tự là không cần thiết cho phương pháp này. Hơn nữa, việc sử dụng bản đồ di truyền không diễn ra trong phương pháp này. Tuy nhiên, do không sử dụng bản đồ bộ gen hiện có, các lỗi trong quá trình tập hợp có nhiều khả năng xảy ra. Đây là một trong những nhược điểm chính của phương pháp này. Hơn nữa, các đoạn ngắn hơn cung cấp thông tin ít độc đáo hơn cho mỗi lần đọc trong phương pháp này. Hơn nữa, trình tự shotgun không tạo ra đủ dữ liệu để xác định trình tự đồng thuận theo tiêu chuẩn chính xác cần thiết.

Mặc dù có những nhược điểm đã đề cập ở trên, phương pháp giải trình tự shotgun hiện là chiến lược hiệu quả và tiết kiệm chi phí nhất để giải trình tự bộ gen của vi khuẩn, bao gồm vi khuẩn, virus và nấm men. Đó là do bộ gen của chúng thiếu các vùng lặp đi lặp lại, rất khó để sắp xếp và có thể dễ dàng lắp ráp các bộ gen này thành nhiễm sắc thể mà không có lỗi.

Trình tự thế hệ tiếp theo là gì?

Trình tự thế hệ tiếp theo (NGS) là một thuật ngữ được sử dụng để chỉ các quy trình giải trình tự thông lượng cao hiện đại. Nó mô tả một số công nghệ giải trình tự hiện đại khác nhau đã cách mạng hóa các nghiên cứu về bộ gen và Sinh học phân tử. Những kỹ thuật này bao gồm giải trình tự Illumina, giải trình tự Roche 454, giải trình tự Ion Proton và giải trình tự SOLiD (Giải trình tự theo phương pháp phát hiện Oligo). Hệ thống NGS nhanh hơn và rẻ hơn. Bốn phương pháp giải trình tự DNA chính được sử dụng trong các hệ thống NGS: tạo chuỗi, giải trình tự bằng cách tổng hợp, giải trình tự bằng cách thắt và giải trình tự bán dẫn ion. Một số lượng lớn các chuỗi DNA hoặc RNA (hàng triệu) có thể được giải trình tự song song bởi NGS. Nó cho phép giải trình tự toàn bộ bộ gen của sinh vật trong một khoảng thời gian ngắn.

Hình 02: Trình tự thế hệ tiếp theo

NGS có những lợi thế khác nhau. Đây là một quá trình tốc độ cao, chính xác hơn và hiệu quả hơn về chi phí có thể được thực hiện với một cỡ mẫu nhỏ. Do đó, nó cho phép phân tích toàn bộ bộ gen của con người trong một thí nghiệm giải trình tự duy nhất. Hơn nữa, NGS có thể được sử dụng trong các nghiên cứu về metagenomic, trong việc phát hiện các biến thể trong bộ gen cá nhân do chèn và xóa, v.v., và trong phân tích biểu hiện gen. Hơn nữa, NGS có thể phân tích toàn bộ bản sao từ số lượng lớn các mô cùng một lúc. Do đó, NGS đã cách mạng hóa việc phân tích bảng điểm.

Điểm giống nhau giữa Trình tự Shotgun và Trình tự thế hệ tiếp theo là gì??

Giải trình tự shotgun và giải trình tự thế hệ tiếp theo là hai phương pháp giải trình tự bộ gen.
Cả hai phương pháp đều là phương pháp nhanh.
Hơn nữa, chúng là phương pháp hiệu quả chi phí.
Họ có thể sắp xếp nhiều đoạn DNA song song.

Sự khác biệt giữa Trình tự Shotgun và Trình tự thế hệ tiếp theo là gì??

Giải trình tự shotgun và giải trình tự thế hệ tiếp theo là hai kỹ thuật giải trình tự tiên tiến. Phương pháp giải trình tự shotgun phá vỡ ngẫu nhiên các chuỗi DNA của toàn bộ nhiễm sắc thể hoặc toàn bộ bộ gen thành nhiều đoạn nhỏ và ghép lại các chuỗi bằng máy tính thông qua quan sát các chuỗi hoặc vùng chồng chéo. Ngược lại, Trình tự thế hệ tiếp theo (NGS) là một thuật ngữ đề cập đến các quy trình giải trình tự thông lượng cao hiện đại. Vì vậy, đây là sự khác biệt chính giữa trình tự shotgun và trình tự thế hệ tiếp theo. Hơn nữa, giải trình tự thế hệ tiếp theo là một kỹ thuật phụ thuộc vào điện di mao quản, trong khi giải trình tự shotgun không phụ thuộc. Do đó, đây cũng là một sự khác biệt giữa trình tự shotgun và trình tự thế hệ tiếp theo. Hơn nữa, so với giải trình tự shotgun, trình tự thế hệ tiếp theo có độ nhạy cao và độ chính xác cao .

Tóm tắt - Trình tự Shotgun vs Trình tự thế hệ tiếp theo

Giải trình tự shotgun và giải trình tự thế hệ tiếp theo là hai phương pháp giải trình tự được sử dụng trong giải trình tự bộ gen. Cả hai phương pháp đều là phương pháp nhanh và hiệu quả. NGS hoạt động theo nguyên tắc sắp xếp hàng triệu chuỗi đồng thời một cách nhanh chóng thông qua hệ thống giải trình tự. Ngược lại, trình tự bắn súng đòi hỏi phải phá vỡ bộ gen thành các mảnh nhỏ và giải trình tự và ghép lại bằng cách sử dụng trình tự chồng chéo. Vì vậy, điều này tóm tắt sự khác biệt giữa trình tự shotgun và trình tự thế hệ tiếp theo.

Tài liệu tham khảo:

1. Bộ gen phức tạp: Tập bắn Shot Sequined Tin tức thiên nhiên, Nhóm xuất bản tự nhiên, có sẵn tại đây.
2. Behjati, Sam và Patrick S Tarpey. Trình tự thế hệ tiếp theo là gì? Lưu trư hô sơ bệnh an thuở nhỏ. Phiên bản Giáo dục và Thực hành, Nhóm xuất bản BMJ, tháng 12 năm 2013, Có sẵn tại đây.

Hình ảnh lịch sự:

1. Trình tự bắn súng toàn bộ bộ gen so với trình tự bắn súng phân cấp theo trình tự Sắp xếp theo thứ tự, theo các phương pháp sinh học tính toán và ứng dụng của chúng vào bộ gen so sánh của vi khuẩn cộng sinh nội bào Biol. Thủ tục trực tuyến (2009). Truy cập qua SpringerImages (CC BY-SA 2.5) qua Commons Wikimedia
2. Hi Hiee 2000 2000 bởi RE73 - Công việc riêng (CC BY-SA 3.0) qua Commons Wikimedia

Khoa học & Tự nhiên