Galvenā atšķirība starp nanoporu un apgaismojuma sekvencēšanu ir tā, ka nanoporu sekvencēšana ir trešās paaudzes sekvencēšanas paņēmiens, kas izmanto nanoporu, lai noteiktu DNS molekulas secību, savukārt apgaismojuma sekvencēšana ir otrās paaudzes sekvencēšanas paņēmiens, kas izmanto atgriezenisku. krāsu terminatoru tehnoloģija, lai noteiktu DNS molekulas secību.
DNS sekvencēšana ir precīzas DNS molekulas nukleotīdu vai bāzes secības noteikšana. Ir daudzas ātras metodes, lai noteiktu nukleīnskābju sekvences, kas paātrina bioloģisko un medicīnisko pētījumu atklājumus. Vienu no pirmajām DNS sekvencēšanas paņēmieniem (Sangera sekvencēšanu) izstrādāja Frederiks Sangers 1975. gadā, pieņemot praimeru pagarināšanas stratēģiju MRC centrā Kembridžā, Apvienotajā Karalistē. Mūsdienās lielākā daļa ātrās DNS sekvencēšanas metožu pieder otrās paaudzes (nākamās paaudzes) un trešās paaudzes DNS sekvencēšanas kategorijām. Nanopora un apgaismojuma sekvencēšana ir divas šādas jaunas DNS tehnoloģijas.
Kas ir nanoporu sekvencēšana?
Nanoporu sekvencēšana ir trešās paaudzes sekvencēšanas metode, kas izmanto proteīna nanoporu, lai noteiktu DNS molekulas nukleīnskābju secību. Nanoporu sekvencē DNS, kas iet cauri nanoporai, maina savu strāvu. Šīs izmaiņas ir atkarīgas no DNS sekvences formas, lieluma un garuma. Iegūtais signāls tiek dekodēts, lai iegūtu specifisko DNS vai RNS secību. Šai metodei nav nepieciešami modificēti nukleotīdi, un tā darbojas reāllaikā.
Attēls 01: Nanoporu sekvencēšana
Oxford Nanopore Technologies ir populārs uzņēmums, kas ražo daudzas nanoporu sekvencēšanas ierīces. Lielākajai daļai Oxford Nanopore sekvencēšanas ierīču ir plūsmas šūnas. Šajā plūsmas šūnā ir vairākas sīkas nanoporas, kas ir iestrādātas elektroizturīgā membrānā. Katra nanopora atbilst savam elektrodam. Šis elektrods savienojas ar kanālu un sensora mikroshēmu. Šis elektrods mēra elektrisko strāvu, kas plūst caur nanoporu. Kad molekula iziet cauri nanoporai, tās strāva mainās vai tiek traucēta. Turklāt šis traucējums rada raksturīgu šūpošanos. Pēc tam šis šķipsnas tiek dekodēts, lai noteiktu DNS vai RNS secību reāllaikā.
Kas ir Illumina sekvencēšana?
Illumina sekvencēšana ir otrās paaudzes sekvencēšanas paņēmiens, kurā DNS molekulu secības noteikšanai izmanto atgriezenisku krāsu terminatoru tehnoloģiju. Uzņēmums Solexa, kas tagad ir daļa no uzņēmuma Illumina, tika dibināts 1998. gadā. Šis uzņēmums izgudroja šo secības noteikšanas metodi, kuras pamatā ir atgriezenisku krāsu terminatoru tehnoloģija un inženierijas polimerāzes.
2. attēls: Illumina secība
Izmantojot apgaismojuma secības metodi, paraugu vispirms sadala īsās daļās. Tāpēc illumina sekvencē sākumā tiek izveidoti 100-150bp īsi nolasījumi vai fragmenti. Pēc tam šie fragmenti tiek sasaistīti ar vispārējiem adapteriem un atkvēlināti uz priekšmetstikliņa. PCR tiek veikta, lai pastiprinātu katru fragmentu. Tādējādi tiek izveidota vieta ar daudzām viena un tā paša fragmenta kopijām. Vēlāk tos sadala vienpavediena un pakļauj secībai. Sekvences priekšmetstikliņā ir fluorescējoši marķēti nukleotīdi, DNS polimerāze un terminators. Terminatora dēļ vienlaikus tiek pievienota tikai viena bāze. Katrs cikla terminators tiek noņemts, un tas ļauj vietnei pievienot nākamo bāzi. Turklāt, pamatojoties uz fluorescējošiem signāliem, dators nosaka katrā ciklā pievienoto bāzi. Illumina sekvencēšanas tehnoloģija izveido secību 4–56 stundu laikā.
Kādas ir līdzības starp Nanopore un Illumina sekvencēšanu?
- Nanopora un apgaismojuma sekvencēšana ir divas secības noteikšanas metodes.
- Abas ir ātras un jaunas secības noteikšanas metodes.
- Tos izmanto DNS un RNS sekvenču noteikšanai.
- Abām ir augsta precizitāte.
Kāda ir atšķirība starp Nanopore un Illumina sekvencēšanu?
Nanoporu sekvencēšana ir trešās paaudzes sekvencēšanas metode, kas izmanto nanoporu, lai noteiktu DNS molekulu secību. Turpretim apgaismojuma sekvencēšana ir otrās paaudzes sekvencēšanas metode, kas izmanto atgriezenisku krāsu terminatoru tehnoloģiju, lai noteiktu DNS molekulu secību. o, šī ir galvenā atšķirība starp nanoporu un apgaismojuma sekvencēšanu. Turklāt nanoporu sekvencēšanai ir 92–97% precizitāte, savukārt apgaismojuma sekvencēšanai ir 99% precizitāte.
Šajā infografikā tabulas veidā ir norādītas atšķirības starp nanoporu un apgaismojuma secību.
Kopsavilkums - Nanopore vs Illumina sekvencēšana
Augstas caurlaidspējas secības noteikšanas metodes ietver otrās paaudzes (īsi lasāma) un trešās paaudzes (ilgi lasāma) secības noteikšanas metodes. Nanoporu un apgaismojuma sekvencēšana ir divas jaunas DNS tehnoloģijas, kas pieder trešās paaudzes un otrās paaudzes (nākamās paaudzes) DNS sekvencēšanas kategorijām. Nanoporu sekvencēšanā tiek izmantota nanopora, lai noteiktu DNS molekulu secību. No otras puses, apgaismojuma sekvencēšana izmanto atgriezenisku krāsu terminatoru tehnoloģiju, lai noteiktu DNS molekulu secību. Tādējādi šis ir kopsavilkums par atšķirību starp nanoporu un apgaismojuma sekvencēšanu.
