Нанопурек менен жарыктын секвенирлөөнүн ортосундагы негизги айырма – нанопораларды секвенирлөө ДНК молекуласынын ырааттуулугун аныктоо үчүн нанопураны колдонгон үчүнчү муундагы секвенирлөө ыкмасы, ал эми жарыктын секвенирлөө экинчи муундагы секвенирлөө ыкмасы. ДНК молекуласынын ырааттуулугун аныктоо үчүн боёк терминаторлор технологиясы.
ДНК секвенциясы – бул ДНК молекуласынын так нуклеотидинин же негизинин ырааттуулугун аныктоо. Биологиялык жана медициналык изилдөөлөрдүн ачылыштарын тездеткен нуклеиндик кислоталардын тизмегин аныктоонун көптөгөн тез ыкмалары бар. Биринчи ДНК секвенирлөө ыкмаларынын бири (Sanger секвенциясы) Фредерик Сэнгер тарабынан 1975-жылы MRC борборунда, Кембриджде, Улуу Британияда праймерди кеңейтүү стратегиясын кабыл алуу менен иштелип чыккан. Бүгүнкү күндө, тез ДНК секвенирлөө ыкмаларынын көпчүлүгү экинчи муундагы (кийинки муун) жана үчүнчү муундагы ДНК секвенирлөө категорияларына таандык. Нанопора жана жарыктын секвенциясы - бул эки жаңы ДНК технологиясы.
Nanopore Sequencing деген эмне?
Нанопур секвенциясы – бул ДНК молекуласынын нуклеин кислотасынын ырааттуулугун аныктоо үчүн белок нанопурасын колдонгон үчүнчү муундагы секвенирлөө ыкмасы. Нано көзөнөктөрдү секвенирлөөдө нанопурактан өткөн ДНК өзүнүн агымын өзгөртөт. Бул өзгөрүү ДНК тизмегинин формасына, өлчөмүнө жана узундугуна жараша болот. Натыйжада сигнал белгилүү ДНК же РНК ырааттуулугун алуу үчүн чечмеленет. Бул ыкма модификацияланган нуклеотиддерди талап кылбайт жана аны реалдуу убакытта аткарат.
01-сүрөт: Нанопораларды иреттөө
Oxford Nanopore Technologies - көптөгөн нанопораларды секвенирлөөчү түзүлүштөрдү чыгарган популярдуу компания. Оксфорддун Nanopore секвенирлөөчү аппараттарынын көбү агым клеткаларына ээ. Бул агым клеткасында электр туруштук берүүчү мембранага камтылган бир нече кичинекей нано тешикчелер бар. Ар бир нанопора өзүнүн электродуна туура келет. Бул электрод каналга жана сенсор чипине туташат. Бул электрод нанопора аркылуу агып жаткан электр тогун өлчөйт. Молекула нанотерек аркылуу өткөндө анын ток агымы өзгөрөт же бузулат. Мындан тышкары, бул үзгүлтүккө мүнөздүү ийри пайда болот. Бул сызык андан кийин реалдуу убакытта ДНК же РНК ырааттуулугун аныктоо үчүн чечилет.
Illumina Sequencing деген эмне?
Illumina секвенциясы – бул ДНК молекулаларынын ырааттуулугун аныктоо үчүн реверсивдүү боёк терминаторлор технологиясын колдонгон экинчи муундагы секвенирлөө ыкмасы. Solexa компаниясы, азыр Illumina компаниясынын бир бөлүгү, 1998-жылы негизделген. Бул компания реверсивдүү боёк терминаторлор технологиясына жана инженердик полимеразаларга негизделген секвенирлөө ыкмасын ойлоп тапкан.
02-сүрөт: Illumina ырааттуулугу
Llumina секвенирлөө методунда үлгү алгач кыска бөлүктөргө бөлүнөт. Ошондуктан, жарык ырааттуулугунда, 100-150bp кыска окуулар же фрагменттер башында түзүлөт. Андан кийин бул фрагменттер жалпы адаптерлерге байланып, слайдга кошулат. ПТР ар бир фрагментти күчөтүү үчүн жасалат. Бул бир эле фрагменттин көптөгөн көчүрмөлөрү менен такты түзөт. Кийинчерээк, алар бир жиптүү болуп бөлүнөт жана секвенирлөө дуушар болот. Секвенирлөө слайдында флуоресценттик белгиленген нуклеотиддер, ДНК полимераза жана терминатор бар. Терминатордун айынан бир эле учурда бир гана база кошулат. Ар бир цикл терминатор алынып салынат жана ал кийинки базаны сайтка кошууга мүмкүндүк берет. Андан тышкары, флуоресценттик сигналдардын негизинде компьютер ар бир циклде кошулган базаны аныктайт. Illumina секвенирлөө технологиясы ырааттуулукту 4 сааттан 56 саатка чейин түзөт.
Nanopore жана Illumina Sequencing ортосунда кандай окшоштуктар бар?
- Нанопур жана жарык секвенирлөө эки секвенирлөө ыкмасы.
- Экөө тең тез жана жаңы тизмектөө ыкмалары.
- Алар ДНК жана РНК ырааттуулугун аныктоо үчүн колдонулат.
- Экөөнүн тең тактыгы жогору.
Nanopore жана Illumina Sequencing ортосунда кандай айырма бар?
Nanopore секвенциясы - бул ДНК молекулаларынын ырааттуулугун аныктоо үчүн нанопураны колдонгон үчүнчү муундагы секвенирлөө ыкмасы. Ал эми, illumina секвенирлөө ДНК молекулаларынын ырааттуулугун аныктоо үчүн кайра боёк терминаторлор технологиясын колдонгон экинчи муундагы секвенирлөө ыкмасы болуп саналат. о, бул nanopore жана illumina секвенирлөө ортосундагы негизги айырма. Мындан тышкары, нанопораларды иреттөө 92-97% тактыкка ээ, ал эми illumina секвенирлөө 99% тактыкка ээ.
Төмөнкү инфографикада нанокурелер менен жарыктын секвенирлөөнүн ортосундагы айырмачылыктар таблица түрүндө келтирилген.
Кыскача маалымат – Nanopore vs Illumina Sequencing
Жогорку өткөрүмдүүлүк секвенирлөө ыкмаларына экинчи муундагы (кыска окуу) жана үчүнчү муундагы (узак окуу) секвенирлөө ыкмалары кирет. Nanopore жана illumina секвенциясы үчүнчү муун жана экинчи муун (кийинки муун) ДНК секвенирлөө категорияларына таандык эки жаңы ДНК технологиясы. Nanopore секвенирлөө ДНК молекулаларынын ырааттуулугун аныктоо үчүн нанопораны колдонот. Башка жагынан алганда, illumina секвенирлөө ДНК молекулаларынын ырааттуулугун аныктоо үчүн кайра боёк терминаторлор технологиясын колдонот. Ошентип, бул нанокөзөмөл менен жарык секвенирлөөнүн ортосундагы айырманын корутундусу.
