Forskel mellem klon efter klonekvotering og haglgeværsekventering

Det vigtigste forskel mellem klon ved klonsekventering og haglgeværsekventering ligger i deres opførselsmetode. Klon ved klon-sekventeringsmetode involverer kortlægning af kromosomer og kloning inden sekventering, mens klon ved hjælp af haglgeværsekventering udelader både kromosomkortlægning og kloningstrin under sekventeringen.

Klon ved klonsekventering og klon ved hjælp af haglgeværsekventering er to metoder til moderne genomsekventering. Klon ved klonesekventering er en mere pålidelig metode til sekventering. Imidlertid er klonen ved hjælp af haglgeværsekventering hurtigere og billigere. Artiklen fokuserer på den subtile forskel mellem klon efter klonesekventering og haglgeværsekventering.

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er klon ved klonesekvens 
3. Hvad er klon ved hjælp af Shotgun Sequencing
4. Ligheder mellem klon ved klonekvotering og haglgeværsekventering
5. Sammenligning side ved side - Klon af klonekvotering mod haglgeværsekventering i tabelform
6. Resume

Hvad er klon af klonesekvens?

Klon ved klonesekventering er en metode til genomsekventering. Det kræver kortlægning af hvert kromosom inden DNA-opdeling. Efter kortlægning skal DNA opdeles i fragmenter på 150 kilobaser lange. Disse fragmenter er derefter klar til sekventering. Det næste trin er indsættelse af DNA-fragmenter i bakterielle kunstige kromosomer (BAC'er) og derefter i bakterieceller. Da fragmenterne nu er inde i bakteriecellerne, hver gang når bakterierne opdeles, deler de indsatte DNA-fragmenter også og producerer mange identiske kopier. Derefter fragmenteres det individuelle bakterieklon-DNA i 500 basepar lange fragmenter. De er mindre og overlappende fragmenter. Dernæst finder sekventeringen sted med indsættelsen af ​​disse fragmenter i en vektor med en kendt DNA-sekvens. Startende fra den kendte sekvens af vektoren fortsætter sekventeringen op til ukendt sekvens.

Efter afslutningen af ​​sekventeringen er det nødvendigt at identificere områderne med overlappende sekvenser. Derefter finder sammenføjning af fragmenterne sted til dannelse af de større fragmenter, der oprindeligt blev præsenteret i BAC'er. Dernæst sker samling af større fragmenter i kromosomet i henhold til genomkortet.

Figur 01: Klon efter klonekvister

Den markante fordel ved klon ved klonsekvensbestemmelse er, at det forberedte genomkort kort hjælper en pålidelig samling af større fragmenter. Men ulempen ved denne sekventeringsmetode er, at det er tidskrævende at generere genomkort og lave kloner. Dette var imidlertid den metode, der blev foretrukket under 'Human Genome Project'.

Hvad er klon af Shotgun Sequencing?

Klon ved haglgeværsekventering er en sekventeringsmetode, som tilfældigt opbryder DNA-sekvenser i mange små fragmenter og samler sekvensen igen ved at observere de overlappende regioner. Større pattedyrsgenomer er vanskelige at klone sekvens og samle. Det skyldes deres strukturelle kompleksitet og størrelse. Selvom klonen efter klonsekventeringsmetoden er pålidelige, tager det lang tid at sekvensere genomer af komplekse organismer. Derfor er klon med haglgeværsekventering blevet en pålidelig billigere sekventeringsmetode, der kan udføres hurtigere. Derfor er nutidens videnskabsfolk afhængige af denne sekventeringsmetode til at tackle komplekse genomer.

Figur 02: Klon ved hjælp af Shotgun Sequencing

Under klon ved hjælp af haglgeværsekventeringsmetode foregår ingen konventionelle genomkortlægning og kloningstrin. Oprindeligt fragmenteres hele genomet i forskellige størrelser fra 20 kilobaser til 300 kilobaser. Dernæst finder sekventering sted. Ved hjælp af sofistikeret computersoftware er det derefter nødvendigt at samle fragmenterne ved at se på de overlappende regioner.

Klon ved haglgeværsekventering hjælper med at forbedre nøjagtigheden af ​​eksisterende genomsekvenser. Den største fordel ved denne metode er, at den er en meget hurtigere og billigere end klon ved hjælp af klonsekventeringsmetode. Denne proces involverer dog ikke brugen af ​​et genetisk kort. Derfor er der større sandsynlighed for, at der er fejl under samlingen. Dette er således en stor ulempe ved klon ved hjælp af haglgeværsekventeringsmetode.

Hvad er lighederne mellem klon ved klonekvotering og haglgeværsekventering?

• Både klon ved klonsekventering og haglgeværsekventering er to metoder til genomsekventering.
• Under begge sekventeringsteknikker finder samling af neddelte fragmenter sted ved at identificere overlappede regioner.
• Opdeling af DNA i mindre fragmenter er også nødvendigt til både klon- og haglgeværsekventering.

Hvad er forskellen mellem klon efter klonekvotering og haglgeværsekventering?

Klon ved klon-sekventeringsteknik involverer to hovedtrin: kortlægning af kromosomer og kloning. I modsætning hertil følger klon efter haglgeværsekventering ikke disse to trin; det bryder tilfældigt DNA-sekvenser i mange små fragmenter og samler sekvensen igen ved at observere de overlappende regioner. Derfor er dette den vigtigste forskel mellem klon ved klonesekventering og haglgeværsekventering. På grund af denne faktor er klon ved klonsekventering en dyr og tidskrævende proces, mens klon med haglgeværsekventering er hurtigere og billigere.

Der er dog mindre sandsynligt, at der er fejl under samling under klon ved klonesekventering. Derfor har den stor pålidelighed. Klon ved hjælp af haglgeværsekventering er imidlertid relativt en mindre pålidelig teknik. Så dette er også en signifikant forskel mellem klon ved klonesekventering og haglgeværsekventering.

Nedenstående infografik viser mere information om forskellen mellem klon ved klonsekventering og haglgeværsekventering.

Resume - Clone by Clone Sequencing vs Shotgun Sequencing

Ved at opsummere forskellen mellem klon ved klonsekvensbestemmelse og haglgeværsekventering er klonen ved klonsekvensbestemmelse og haglgeværsekventering to metoder til genomsekventering. Klon ved klon-sekventeringsteknik involverer imidlertid både genomkortlægning og kloningsprocesser, mens klon ved hjælp af haglgeværsekventering ikke gør det. Så dette er den vigtigste forskel mellem klon efter klonsekvensbestemmelse og haglgeværsekventering. Da genomkortlægning finder sted under klon ved klonsekvensbestemmelse, er der mindre sandsynligt, at der forekommer fejl under samling af sekvenser. Men klon af haglgeværsekventering er en meget hurtigere og billigere proces. Alligevel er det forholdsvis mindre pålideligt. Klon ved klonsekventering var den foretrukne sekventeringsmetode under 'Human Genome Project'. Men den moderne molekylærbiolog stoler mere på klon ved hjælp af sekvensering af hagle.

Reference:

1. "Hvad er klone-for-klon-sekventering?" Fakta, det offentlige engagementsteam på Wellcome Genome Campus, 17. november 2014, tilgængeligt her.
2. "Hvad er haglgeværsekventering?" Fakta, det offentlige engagementsteam på Wellcome Genome Campus, 17. november 2014, tilgængeligt her.

Billede høflighed:

1. “Steps of Molecular Cloning” af Alexpicardal97 - Eget arbejde, CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
2. “Shotgun sequencing lg” af National Human Genome Research Institute - National Institutes of Health. National Human Genome Research Institute. “Talende ordliste over genetiske vilkår.” Hentet 17. november 2016 (Public Domain) via Commons Wikimedia