Unterschied zwischen Maxam Gilbert und Sanger Sequenzierung

Schlüsselunterschied - Maxam Gilbert gegen Sanger -Sequenzierung
 

Nukleotide sind die grundlegenden Struktureinheiten und Bausteine ​​von DNA. DNA -Molekül besteht aus einer Polynukleotidkette. In DNA gibt es vier verschiedene Nukleotide. Diese Nukleotide bestehen aus vier verschiedenen stickstoffhaltigen Basen, die als A (Adenin), G (Guanin), C (Cytosin), T (Thymin) bezeichnet werden. Die Reihenfolge der Nukleotide im DNA. Die DNA -Sequenzierung bezieht sich auf den Prozess, der die präzise Nukleotidsequenz der DNA bestimmt. Es gibt verschiedene DNA -Sequenzierungsmethoden. Maxam Gilbert Sequenzierung und Sanger -DNA -Sequenzierung sind zwei Methoden der DNA -Sequenzierung, die zur Sequenzierung der ersten Generation gehören. Das Maxam Gilbert -Sequenzierungsverfahren bestimmt die Basensequenz, indem die 5' -End -markierten DNA. Das Sanger-Sequenzierungsverfahren bestimmt die Nucleotidsequenz durch Synthese von Einzelsträngigen DNA unter Verwendung von DNA-Polymerase und Dideoxynukleotiden und Gelelektrophorese. Dies ist der Hauptunterschied zwischen Maxam Gilbert und Sanger Sequenzierung.

INHALT
1. Überblick und wichtiger Unterschied
2. Was ist Maxam Gilbert
3. Was ist Sanger -Sequenzierung
4. Nebeneinander Vergleich - Maxam Gilbert gegen Sanger -Sequenzierung
5. Zusammenfassung

Was ist Maxam Gilbert Sequenzierung?

Maxam Gilbert Sequenzierung, auch bekannt als Chemische Sequenzierungsmethode, ist eine Technik, die entwickelt wurde, um die Reihenfolge der Nukleotide in DNA zu bestimmen.  Diese Methode wurde 1976 von Walter Gilbert und Alan Maxam eingeführt und wurde beliebt, da sie direkt mit gereinigtem DNA durchgeführt werden kann. Die Maxam Gilbert -Methode gehört zur ersten Generation der DNA -Sequenzierung, und es war die erste Sequenzierungsmethode, die von Wissenschaftlern weit verbreitet ist.

Das Grundprinzip dieser Methode liegt bei der Einschränkung der endmarkierten DNA-Fragmente an bestimmten Basen durch basenspezifische Chemikalien und Bedingungen und die Trennung der markierten Fragmente durch Elektrophorese, wie in Abbildung 01 gezeigt. Fragmente werden nach ihren Größen auf dem Gel getrennt. Da die Fragmente markiert sind, kann die Sequenz des DNA -Moleküls leicht abgeleitet werden.

Die Maxam Gilbert -Methode verwendet basenspezifische Chemikalien, um die DNA an bestimmten Basen zu brechen. Zwei häufige Chemikalien, die als Dimethylsulfat- und Hydrazin -Chemikalien bezeichnet werden, werden verwendet, um Purine bzw. Pyrimidine selektiv anzugreifen.

Die Maxam Gilbert -Sequenzierungsmethode wird wie folgt über mehrere Schritte durchgeführt.

1. Reinigung der DNA -Sequenz unter Verwendung von Restriktionsendonukleasen
2. Markierung der Enden der DNA -Fragmente durch Zugabe von radioaktiven Phosphaten
3. Reinigung der markierten Fragmente aus nicht markierten Fragmenten durch Gelelektrophorese
4. Trennung der endmarkierten DNA in vier Röhrchen und Behandlung mit basenspezifischen Chemikalien getrennt
5. Elektrophorese des Inhalts jedes Röhrchen.
6. Nachweis der Fragmente durch Autoradiographie.

Abbildung 01: Sequenzierung von Maxam Gilbert

Was ist Sanger -Sequenzierung?

Die Sanger -Sequenzierung ist eine Sequenzierungsmethode, die von Frederick Sanger und seinen Kollegen im Jahr 1977 entwickelt wurde, um die Basissequenz eines gegebenen DNA -Fragments zu bestimmen. Es ist auch als bekannt als Kettenabschlussequenzierung oder Dideoxy -Sequenzierungsmethode. Diese Methode funktioniert nach dem Prinzip des selektiven Einbaus von Kettenabschlüssen Dideoxynukleotiden (DDNTPs) wie DDGTP, DDCTP, DDATP und DDTTP durch DNA -Polymerase während der Synthese einer einzelbeschichteten DNA, um Strandbildung zu beenden. Dideoxynukleotiden fehlen 3 'OH -Gruppen für die Bildung von Phosphodiesterbindungen mit benachbartem Nukleotid. Daher stoppt die Strangbildung, sobald ein DDNTP während der Sanger -Sequenzierung in einen neu formenden Strang eingebaut ist.

In dieser Methode werden vier separate DNA -Synthesereaktionen (PCR) in vier separaten Röhrchen mit einer Art von DDNTP durchgeführt.  Weitere Anforderungen werden auch für die Röhrchen für PCR geliefert, einschließlich Primern, DNTPs, Taq -Polymerase, spezifischen Bedingungen usw. Vier separate Reaktionen werden in vier Röhrchen mit vier Gemischen durchgeführt. Nach PCR -Reaktionen werden resultierende DNA -Fragmente Wärme -Denaturiert und durch Gelelektrophorese getrennt. Dann werden die Fragmente durch Verwendung eines markierten (radioaktiven oder fluoreszierenden) Primers oder dntps visualisiert, wie in Abbildung 02 gezeigt.

Abbildung 02: Sanger -Sequenzierung

Was ist der Unterschied zwischen Maxam Gilbert und Sanger Sequenzierung?

Zusammenfassung -Maxam Gilbert gegen Sanger -Sequenzierung

Die Sequenzierung von Maxam Gilbert und Sanger sind zwei Arten von DNA -Sequenzierungstechniken, die unter DNA -Sequenzierung der ersten Generation kommen. Die Maxam Gilbert-Sequenzierung ist die erste Methode, die 1976 für die DNA. Daher ist es als chemische Sequenzierung bekannt. Die Sanger -Sequenzierungsmethode wurde 1977 eingeführt und basiert auf den DDNTP -gesteuerten Kettenbeendungsreaktionen. Sanger -Sequenzierungsmethode beliebt als Maxam Gilbert -Methode aufgrund mehrerer Nachteile der Maxam Gilbert -Methode wie übermäßiger Zeitkonsum, Verwendung gefährlicher Chemikalien usw. Dies ist der Unterschied zwischen Maxam Gilbert und Sanger Sequenzierung.

Verweise:
1.Maxam, a. M und Walter Gilbert. „Eine neue Methode zur Sequenzierung der DNA.Verfahren der National Academy of Sciences. National Acad Sciences, 9. Dezember. 1976. Netz. 30. März. 2017
2.Heather, James M., und Benjamin -Kette. „Die Folge der Sequenzer: Die Geschichte der Sequenzierung der DNA.Genomik. Akademische Presse, Januar. 2016. Netz. 30. März. 2017
3.Pareek, Chandra Shekhar, Rafal Smoczynski und Andrzej Tretyn. „Sequenzierungstechnologien und Genomsequenzierung.Journal of Applied Genetics. Springer-Verlag, Nov. 2011. Netz. 30. März. 2017

Bild mit freundlicher Genehmigung:
1. "Maxam Gilbert Sequenzierung" von mehrmals bei englischer Wikipedia (CC von 3.0) über Commons Wikimedia
2. "Sanger-Sequencing" von Estevezj-eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia