Разлика между секвенирането на цял геном и секвенирането от следващо поколение

През последните десетилетия нашето разбиране за човешкия геном се е увеличило експоненциално, заедно с бързия растеж на бази данни от последователности и инструменти за биоинформатика. А натискът за производство на повече, по -бързи и по -евтини последователности на ДНК става основен за научните изследвания. През първото десетилетие на двадесет и първи век напредъкът в техниката на микрочипове позволи на учените и изследователите да анализират човешкия геном с нарастваща разделителна способност. Конвенционалните техники имат своите ограничения, които изискват разработването на нови експериментални методи. Методът за секвениране на Sanger, който все още се счита за златен стандарт за секвениране, има своите ограничения. Със способността да секвенира повече от милион ДНК фрагменти наведнъж, секвенирането от следващо поколение (NGS) революционизира способността да генерира големи обеми данни от последователността на изключително ниска цена.

Какво представлява секвенирането на целия геном?

Последователността на целия геном (WGS) е цялостен метод за анализ на цялата геномна ДНК последователност на клетка в един момент. WGS е технология, която позволява на учените да прочетат точната последователност на всички букви, които съставляват пълния ви набор от ДНК. Човешкият геном все още е слабо разбран и дори най -добре проучената част от генома е представена от приблизително 3% от генома, който кодира протеини. Функциите на протеините в човешкия геном също са частично разбрани. Поради тези причини изчислителният анализ на данните за последователността на генома има за цел да установи медицинското значение на всички функционални елементи на генома и да идентифицира генните функции и тяхното участие в болестта. Очаква се WGS да използва NGS технологии да революционизира клиничната помощ, но все пак общото обещание за секвениране на целия геном далеч не е изпълнено. WGS включва секвениране на целия геном за изучаване на мутации и пренареждане.

Какво представлява секвенирането от следващо поколение?

Няма точно определение за секвениране от следващо поколение (NGS), но има няколко функции, които ясно разграничават NGS платформите от конвенционалното капилярно секвениране. Следващото поколение секвениране, известно още като масивно паралелно секвениране, е сравнително нова техника, която позволява секвенирането на ДНК молекула с общ размер значително по -голям от 1 милион базови двойки в един експеримент. NGS е мощна платформа, която революционизира областта на биологичните науки, като демонстрира способността за секвениране на ДНК с безпрецедентна скорост и предлага възможност за висока производителност, позволяваща секвениране на няколко индивида едновременно. Това се постига чрез миниатюризиране на обема на отделните реакции на секвениране, което ограничава размера на инструментите и свежда до минимум разходите за реагенти за реакция. NGS се прилага в различни области, включително de novo секвениране на геноми, повторно секвениране на целия геном, анализ на транскриптоми, прицелно повторно секвениране, секвениране на малки РНК и miRNA, цялостно секвениране на екзоми и др.

Разлика между секвенирането на цял геном и секвенирането от следващо поколение

Технология

- Секвенирането на целия геном (WGS) е цялостен метод за анализ на цялата геномна ДНК последователност на клетка в един момент. Технологията позволява на учените да прочетат точната последователност на всички букви, които съставляват пълния ви набор от ДНК. Следващото поколение секвениране, известно още като масивно паралелно секвениране, е сравнително нова техника, която позволява секвенирането на ДНК молекула с общ размер значително по -голям от 1 милион базови двойки в един експеримент. Идеята е да се генерират големи количества данни за последователността на ДНК чрез масивна паралелизация.

Процес

- WGS е лабораторна процедура, която идентифицира реда на основите в генома в един процес. За да се направи това, се взема проба от кръв или слюнка и се изпраща в лабораторията, където машина разбива ДНК и чете буквите като код. След това изследователите сравняват вашата ДНК последователност със стандартизирана справка и идентифицират вариациите между двата набора букви, които водят до идентифициране на много различни видове лична информация. Принципът на NGS е подобен на традиционния метод на капилярна електрофореза, който включва три основни стъпки: фрагментиране на ДНК, секвениране на библиотеките и анализ на данни.

Приложения

- Секвенирането на целия геном включва секвениране на целия геном за изследване на мутации и пренареждане. С последователността на целия геном можете да сглобявате геноми de novo, да сравнявате генома на даден организъм с референтен геном, да идентифицирате нов геном, да проследявате огнища на патогени, молекулярна еволюция, диагностика на предполагаеми менделски синдроми и рак и много други. Технологиите NGS се използват за секвениране на целия геном, епигенетика, анализ на транскриптоми, секвениране на генома de novo, мащабен анализ на ДНК метилиране, откриване на некодиращи РНК и места за свързване с протеини, идентифициране на биомаркери за ранна диагностика и др.

Последователност от следващо поколение срещу последователност от цял ​​геном: Сравнителна диаграма

Обобщение на последователността от следващо поколение срещу секвенирането на целия геном

Няма ясно определение за секвениране от следващо поколение (NGS), но има няколко характеристики, които ясно разграничават NGS платформите от конвенционалните методи за секвениране на ДНК, като вече популярния метод на Sanger, който все още се счита от мнозина за златен стандарт за секвениране на ДНК . Технологиите NGS се прилагат рутинно в съвременните молекулярни изследвания и са мощно средство за много клинични приложения. Това е чудесна диагностична платформа, тъй като предоставя потенциал за цялостно откриване на мутации върху множество геномни цели едновременно, високопроизводителен анализ на панелите на пациентите в различни локуси на болестта и откриване на некодиращи РНК и места, свързващи протеините.

Вижте повече за: