Нанопоралар мен жарықтандыру секвенирлеуінің негізгі айырмашылығы мынада: нанопореяларды секвенирлеу – бұл ДНҚ молекуласының тізбегін анықтау үшін нанокесектерді пайдаланатын үшінші буынды секвенирлеу әдісі, ал жарықтандыру реттілігі – қайтымды қолданатын екінші буынды секвенирлеу әдісі. ДНҚ молекуласының ретін анықтауға арналған бояу терминаторлары технологиясы.
ДНҚ секвенциясы – ДНҚ молекуласының нақты нуклеотидті немесе негіздік тізбегін анықтау. Биологиялық және медициналық зерттеулердің жаңалықтарын жеделдететін нуклеин қышқылының ретін анықтаудың көптеген жылдам әдістері бар. Алғашқы ДНҚ секвенирлеу әдістерінің бірін (Sanger секвенциясы) Фредерик Сэнгер 1975 жылы MRC орталығында, Кембридж, Ұлыбританияда праймерді кеңейту стратегиясын қабылдау арқылы әзірледі. Бүгінгі таңда жылдам ДНҚ секвенирлеу әдістерінің көпшілігі екінші ұрпақ (келесі ұрпақ) және үшінші ұрпақ ДНҚ секвенирлеу санаттарына жатады. Нанокеуек және жарық секвенциясы - осындай екі жаңа ДНҚ технологиясы.
Nanopore Sequencing дегеніміз не?
Нанопора секвенциясы – ДНҚ молекуласының нуклеин қышқылының тізбегін анықтау үшін белок нанопорасын пайдаланатын үшінші буынды секвенирлеу әдісі. Нанокесектерді секвенирлеуде нанопорадан өтетін ДНҚ өз ағынын өзгертеді. Бұл өзгеріс ДНҚ тізбегінің пішініне, өлшеміне және ұзындығына байланысты. Нәтиже сигналы нақты ДНҚ немесе РНҚ тізбегін алу үшін декодталған. Бұл әдіс өзгертілген нуклеотидтерді қажет етпейді және ол нақты уақытта орындалады.
01-сурет: Нанокесектік реттілік
Oxford Nanopore Technologies - көптеген нанопораларды секвенирлеу құрылғыларын шығаратын танымал компания. Оксфордтық Nanopore секвенирлеу құрылғыларының көпшілігінде ағын ұяшықтары бар. Бұл ағындық ұяшықта электрге төзімді мембранаға енгізілген бірнеше ұсақ нанокеуектер бар. Әрбір нанопора өзінің электродына сәйкес келеді. Бұл электрод арнаға және сенсорлық чипке қосылады. Бұл электрод нанокесек арқылы өтетін электр тогын өлшейді. Молекула нанокесектен өткенде оның тогы өзгереді немесе бұзылады. Сонымен қатар, бұл бұзылу тән сызбаны тудырады. Содан кейін бұл шифр нақты уақытта ДНҚ немесе РНҚ тізбегін анықтау үшін декодталады.
Illumina реттілігі дегеніміз не?
Illumina секвенциясы – ДНҚ молекулаларының тізбегін анықтау үшін қайтымды бояғыш терминаторлар технологиясын пайдаланатын екінші буынды секвенирлеу әдісі. Қазіргі уақытта Illumina компаниясының бөлігі болып табылатын Solexa компаниясы 1998 жылы құрылған. Бұл компания реверсивті бояғыш терминаторлар технологиясына және инженерлік полимеразаларға негізделген осы реттілік әдісін ойлап тапты.
02-сурет: Сәулелендіру реттілігі
Сәулетті реттілік әдісінде үлгі алдымен қысқа бөліктерге бөлінеді. Сондықтан, жарықтандыру реттілігінде 100-150 бит қысқа оқулар немесе үзінділер басында жасалады. Содан кейін бұл фрагменттер жалпы адаптерлерге байланады және слайдқа күйдіріледі. Әрбір фрагментті күшейту үшін ПТР жасалады. Бұл бірдей фрагменттің көптеген көшірмелері бар нүктені жасайды. Кейінірек олар бір тізбекті болып бөлініп, реттілікке ұшырайды. Тізбектелген слайдта флуоресцентті таңбаланған нуклеотидтер, ДНҚ полимераза және терминатор бар. Терминатордың арқасында бір уақытта тек бір негіз қосылады. Әрбір цикл терминаторы жойылады және ол келесі базаны торапқа қосуға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, флуоресцентті сигналдар негізінде компьютер әрбір циклде қосылған негізді анықтайды. Illumina секвенирлеу технологиясы ретті 4-56 сағат ішінде жасайды.
Nanopore және Illumina Sequencing арасындағы қандай ұқсастықтар бар?
- Нанопора және жарық секвенциясы екі реттілік техникасы болып табылады.
- Екеуі де жылдам және жаңа реттілік әдістері.
- Олар ДНҚ және РНҚ тізбегін анықтау үшін қолданылады.
- Екеуінің де дәлдігі жоғары.
Nanopore және Illumina Sequencing арасындағы айырмашылық неде?
Нанопораларды секвенирлеу – ДНҚ молекулаларының тізбегін анықтау үшін нанопораны пайдаланатын үшінші буынды секвенирлеу әдісі. Керісінше, сəулелендіру секвенциясы ДНҚ молекулаларының тізбегін анықтау үшін қайтымды бояғыш терминаторлар технологиясын қолданатын екінші буынды секвенирлеу əдісі болып табылады. o, бұл нанопора мен жарықтандыру реттілігі арасындағы негізгі айырмашылық. Сонымен қатар, нанокерек секвенирлеу 92-97% дәлдікке ие, ал жарықтандыру секвенирлеу 99% дәлдікке ие.
Келесі инфографика кестелік түрдегі нанокеру мен жарықтандыру реттілігі арасындағы айырмашылықтарды көрсетеді.
Қорытынды – Nanopore және Illumina Sequencing
Өтімділігі жоғары тізбектеу әдістеріне екінші ұрпақ (қысқа оқылатын) және үшінші буынның (ұзақ оқылатын) реттілік әдістері жатады. Нанокеуек және жарық секвенциясы - бұл үшінші және екінші ұрпақ (келесі ұрпақ) ДНҚ секвенирлеу санаттарына жататын екі жаңа ДНҚ технологиясы. Нанокесектік секвенирлеу ДНҚ молекулаларының тізбегін анықтау үшін нанопораны пайдаланады. Екінші жағынан, жарықтандыру реттілігі ДНҚ молекулаларының тізбегін анықтау үшін қайтымды бояғыш терминаторлар технологиясын пайдаланады. Осылайша, бұл нанопора мен жарықтандыру реттілігі арасындағы айырмашылықтың қысқаша мазмұны.
