Ключевое различие между нанопоровым секвенированием и секвенированием с помощью Illumina заключается в том, что секвенирование с помощью нанопор - это метод секвенирования третьего поколения, в котором используются нанопоры для определения последовательности молекулы ДНК, а секвенирование с помощью Illumina - это метод секвенирования второго поколения, использующий обратимые технология терминаторов красителей для определения последовательности молекулы ДНК.
Секвенирование ДНК - это определение точной последовательности нуклеотидов или оснований молекулы ДНК. Существует множество быстрых методов определения последовательностей нуклеиновых кислот, которые ускоряют открытия биологических и медицинских исследований. Один из первых методов секвенирования ДНК (секвенирование по Сэнгеру) был разработан Фредериком Сэнгером в 1975 году путем принятия стратегии удлинения праймеров в Центре MRC, Кембридж, Великобритания. Сегодня большинство методов быстрого секвенирования ДНК относятся к категориям секвенирования ДНК второго (следующего поколения) и третьего поколения. Две такие новые технологии ДНК - секвенирование Nanopore и Illumina.
Что такое секвенирование нанопор?
Нанопоровое секвенирование - это метод секвенирования третьего поколения, в котором используются белковые нанопоры для обнаружения последовательности нуклеиновой кислоты в молекуле ДНК. При секвенировании нанопор ДНК, проходящая через нанопору, изменяет свой ток. Это изменение зависит от формы, размера и длины последовательности ДНК. Результирующий сигнал декодируется для получения определенной последовательности ДНК или РНК. Этот метод не требует модифицированных нуклеотидов и работает в режиме реального времени.
Рисунок 01: Секвенирование нанопор
Oxford Nanopore Technologies - популярная компания, производящая множество устройств для секвенирования нанопор. Большинство устройств для секвенирования Oxford Nanopore имеют проточные ячейки. Эта проточная ячейка имеет ряд крошечных нанопор, встроенных в электростойкую мембрану. Каждая нанопора соответствует своему электроду. Этот электрод подключается к каналу и сенсорному чипу. Этот электрод измеряет электрический ток, протекающий через нанопору. Когда молекула проходит через нанопору, ее ток изменяется или прерывается. Более того, этот срыв производит характерную закорючку. Затем эта закорючка декодируется для определения последовательности ДНК или РНК в режиме реального времени.
Что такое секвенирование Illumina?
Секвенирование Illumina - это метод секвенирования второго поколения, в котором для определения последовательности молекул ДНК используется технология обратимых красителей-терминаторов. Компания Solexa, в настоящее время являющаяся частью компании Illumina, была основана в 1998 году. Эта компания изобрела этот метод секвенирования, основанный на технологии обратимых терминаторов красителей и инженерных полимераз.
Рисунок 02: Секвенирование Illumina
В методе секвенирования Illumina образец сначала расщепляется на короткие секции. Следовательно, при секвенировании Illumina вначале создаются короткие чтения или фрагменты размером 100–150 п.н. Затем эти фрагменты привязывают к универсальным адаптерам и отжигают на предметном стекле. ПЦР проводится для амплификации каждого фрагмента. Это создает пятно с множеством копий одного и того же фрагмента. Позже их разделяют на одноцепочечные и подвергают секвенированию. Слайд для секвенирования содержит флуоресцентно меченные нуклеотиды, ДНК-полимеразу и терминатор. Из-за терминатора за один раз добавляется только одна база. Каждый терминатор цикла удаляется, что позволяет добавить к сайту следующую базу. Кроме того, на основе флуоресцентных сигналов компьютер определяет основание, добавляемое в каждом цикле. Технология секвенирования Illumina создает последовательность в течение от 4 до 56 часов.
Каковы сходства между секвенированием Nanopore и Illumina?
- Секвенирование Nanopore и Illumina – это два метода секвенирования.
- Это быстрые и новые методы секвенирования.
- Они используются для обнаружения последовательностей ДНК и РНК.
- Оба имеют высокую точность.
В чем разница между секвенированием Nanopore и Illumina?
Нанопоровое секвенирование - это метод секвенирования третьего поколения, в котором используются нанопоры для определения последовательности молекул ДНК. Напротив, секвенирование Illumina представляет собой метод секвенирования второго поколения, в котором используется технология обратимых терминаторов красителя для обнаружения последовательности молекул ДНК. о, это ключевое различие между секвенированием с помощью нанопор и с помощью Illumina. Более того, секвенирование с нанопорами имеет точность 92-97%, а секвенирование с помощью Illumina - 99%.
В следующей инфографике перечислены различия между секвенированием nanopore и illumina в табличной форме.
Резюме – Секвенирование Nanopore и Illumina
Методы секвенирования с высокой пропускной способностью включают методы секвенирования второго поколения (короткое чтение) и третьего поколения (длинное чтение). Секвенирование Nanopore и Illumina - это две новые технологии ДНК, которые относятся к категориям секвенирования ДНК третьего и второго поколений (следующего поколения). Нанопоровое секвенирование использует нанопоры для определения последовательности молекул ДНК. С другой стороны, секвенирование Illumina использует технологию обратимых терминаторов красителя для определения последовательности молекул ДНК. Таким образом, это краткое изложение различий между секвенированием с помощью нанопор и Illumina.
