Klíčový rozdíl mezi sekvenováním nanopórů a illumina je v tom, že sekvenování nanopórů je sekvenační technika třetí generace, která využívá nanopór k detekci sekvence molekuly DNA, zatímco sekvenování illumina je sekvenační technika druhé generace, která využívá reverzibilní technologie barvivových terminátorů k detekci sekvence molekuly DNA.
Sekvenování DNA je stanovení přesné sekvence nukleotidů nebo bází molekuly DNA. Existuje mnoho rychlých metod pro stanovení sekvencí nukleových kyselin, které urychlují objevy biologického a lékařského výzkumu. Jednu z prvních technik sekvenování DNA (Sangerovo sekvenování) vyvinul Frederick Sanger v roce 1975 přijetím strategie prodlužování primerů v MRC Centre, Cambridge, UK. Dnes většina technik rychlého sekvenování DNA patří do kategorií sekvenování DNA druhé generace (příští generace) a třetí generace. Nanopore a illumina sekvenování jsou dvě takové nové technologie DNA.
Co je sekvenování nanoporů?
Sekvenování nanopórů je sekvenační technika třetí generace, která využívá proteinový nanopór k detekci sekvence nukleové kyseliny molekuly DNA. Při sekvenování nanopórů mění DNA procházející nanopórem svůj proud. Tato změna závisí na tvaru, velikosti a délce sekvence DNA. Výsledný signál je dekódován, aby se získala specifická sekvence DNA nebo RNA. Tato metoda nevyžaduje modifikované nukleotidy a funguje v reálném čase.
Obrázek 01: Sekvenování nanopórů
Oxford Nanopore Technologies je oblíbená společnost, která vyrábí řadu zařízení pro sekvenování nanoporů. Většina sekvenačních zařízení Oxford Nanopore má průtokové buňky. Tato průtoková cela má řadu drobných nanopórů, které jsou zabudovány v elektroodolné membráně. Každý nanopór odpovídá své vlastní elektrodě. Tato elektroda se připojuje ke kanálu a senzorovému čipu. Tato elektroda měří elektrický proud protékající nanopórem. Když molekula prochází nanopórem, její proud se mění nebo je narušen. Navíc toto narušení vytváří charakteristickou vlnku. Tato vlnovka je poté dekódována, aby se v reálném čase určila sekvence DNA nebo RNA.
Co je sekvenování Illumina?
Illumina sekvenování je sekvenační technika druhé generace, která využívá technologii reverzibilních barvivových terminátorů k detekci sekvence molekul DNA. Společnost Solexa, nyní součást společnosti Illumina, byla založena v roce 1998. Tato společnost vynalezla tuto sekvenační metodu založenou na technologii reverzibilních barvivových terminátorů a inženýrských polymerázách.
Obrázek 02: Illumina Sequencing
V metodě sekvenování illumina je vzorek nejprve rozštěpen na krátké úseky. Proto se při sekvenování illumina na začátku vytvoří 100-150bp krátká čtení nebo fragmenty. Tyto fragmenty jsou poté ligovány do generických adaptérů a žíhány na sklíčko. Pro amplifikaci každého fragmentu se provádí PCR. To vytvoří místo s mnoha kopiemi stejného fragmentu. Později jsou rozděleny na jednořetězcové a podrobeny sekvenování. Sekvenační sklíčko obsahuje fluorescenčně značené nukleotidy, DNA polymerázu a terminátor. Kvůli terminátoru je vždy přidána pouze jedna báze. Každý terminátor cyklu je odstraněn a umožňuje přidání další báze na místo. Dále na základě fluorescenčních signálů počítač detekuje bázi přidanou v každém cyklu. Sekvenační technologie Illumina vytvoří sekvenci během 4 až 56 hodin.
Jaké jsou podobnosti mezi sekvenováním Nanopore a Illumina?
- Sekvenování nanopórů a illumina jsou dvě sekvenační techniky.
- Obě jsou rychlé a nové metody sekvenování.
- Používají se k detekci sekvencí DNA a RNA.
- Oba mají vysokou přesnost.
Jaký je rozdíl mezi sekvenováním Nanopore a Illumina?
Sekvenování nanopórů je sekvenační technika třetí generace, která využívá nanopóry k detekci sekvence molekul DNA. Naproti tomu illumina sekvenování je sekvenační technika druhé generace, která využívá technologii reverzibilních barvivových terminátorů k detekci sekvence molekul DNA. o, to je klíčový rozdíl mezi sekvenováním nanopórů a illumina. Navíc sekvenování nanopórů má 92-97% přesnost, zatímco illumina sekvenování má 99% přesnost.
Následující infografika uvádí rozdíly mezi sekvenováním nanopórů a illumina v tabulkové formě.
Shrnutí – Nanopore vs Illumina Sequencing
Vysoce výkonné sekvenační techniky zahrnují sekvenační metody druhé generace (krátké čtení) a třetí generace (dlouhé čtení). Nanopore a illumina sekvenování jsou dvě nové technologie DNA, které patří do kategorií sekvenování DNA třetí generace a druhé generace (příští generace). Sekvenování nanopórů využívá nanopór k detekci sekvence molekul DNA. Na druhé straně sekvenování illumina využívá technologii reverzibilních terminátorů barviv k detekci sekvence molekul DNA. Toto je shrnutí rozdílu mezi sekvenováním nanopórů a illumina.
