Unterschied zwischen Nanopore und Illumina -Sequenzierung

Der Schlüsselunterschied zwischen Nanopore und Illumina Sequenzierung ist, dass eine Nanopore-Sequenzierung eine Sequenzierungstechnik der dritten Generation ist, die eine Nanopore verwendet, um die Sequenz eines DNA.

Die DNA -Sequenzierung ist die Bestimmung eines präzisen Nukleotids oder einer Basensequenz eines DNA -Moleküls. Es gibt viele schnelle Methoden, um Nukleinsäuresequenzen zu bestimmen, die die Entdeckungen der biologischen und medizinischen Forschung beschleunigen. Eine der ersten DNA -Sequenzierungstechniken (Sanger -Sequenzierung) wurde 1975 von Frederick Sanger entwickelt, indem sie die Primer -Erweiterungsstrategie im MRC Center, Cambridge, UK. Heute gehören die Mehrheit der schnellen DNA-Sequenzierungstechniken zu DNA-Sequenzierungskategorien der zweiten Generation (nächste Generation) und der dritten Generation der dritten Generation. Nanopore- und Illumina -Sequenzierung sind zwei solche neuen DNA -Technologien.

INHALT

1. Überblick und wichtiger Unterschied
2. Was ist Nanopore -Sequenzierung
3. Was ist Illumina -Sequenzierung
4. Ähnlichkeiten - Nanopore- und Illumina -Sequenzierung
5. Nanopore gegen Illumina -Sequenzierung in tabellarischer Form
6. Zusammenfassung - Nanopore vs Illumina Sequenzierung

Was ist Nanopore -Sequenzierung?

Die Nanopore-Sequenzierung ist eine Sequenzierungstechnik der dritten Generation, die ein Protein-Nanopore verwendet, um die Nukleinsäuresequenz eines DNA-Moleküls nachzuweisen. In der Nanopore -Sequenzierung verändert die DNA, die durch die Nanopore führt. Diese Änderung hängt von der Form, Größe und Länge der DNA -Sequenz ab. Das resultierende Signal ist dekodiert, um die spezifische DNA- oder RNA -Sequenz zu erhalten. Diese Methode erfordert keine modifizierten Nukleotide und wird in Echtzeit durchgeführt.

Abbildung 01: Nanopore -Sequenzierung

Oxford Nanopore Technologies ist ein beliebtes Unternehmen, das zahlreiche Nanopore -Sequenzierungsgeräte herstellt. Die meisten Sequenzierungsgeräte von Oxford Nanopore haben Durchflusszellen. Diese Durchflusszelle hat eine Reihe winziger Nanoporen, die in elektrosistente Membran eingebettet sind. Jedes Nanopore entspricht einer eigenen Elektrode. Diese Elektrode wird mit einem Kanal und einem Sensorchip hergestellt. Diese Elektrode misst den elektrischen Strom, der durch den Nanopore fließt. Wenn ein Molekül durch einen Nanopore führt, ändert sich seine aktuelle oder wird gestört. Darüber hinaus erzeugt diese Störung ein charakteristisches Squiggle. Dieses Squiggle wird dann dekodiert, um die DNA- oder RNA-Sequenz in Echtzeit zu bestimmen.

Was ist Illumina -Sequenzierung?

Illumina-Sequenzierung ist eine Sequenzierungstechnik der zweiten Generation, die eine reversible Farbstoff-Terminatoren-Technologie verwendet, um die Sequenz von DNA-Molekülen nachzuweisen. Die Solexa Company, jetzt Teil der Illumina Company, wurde 1998 gegründet.  Dieses Unternehmen erfand diese Sequenzierungsmethode basierend auf der Technologie der reversiblen Farbstoff -Terminatoren und der technischen Polymerasen.

Abbildung 02: Illumina -Sequenzierung

Bei der Illumina -Sequenzierungsmethode wird die Probe zuerst in kurze Abschnitte gespalten.  In der Illumina-Sequenzierung werden daher zu Beginn 100-150 bp kurze Lesevorgänge oder Fragmente erstellt. Diese Fragmente werden dann zu generischen Adaptern ligiert und zu einer Folie geglüht. PCR wird durchgeführt, um jedes Fragment zu verstärken. Dies schafft einen Platz mit vielen Kopien desselben Fragments. Später werden sie in einsträngige einzelne Strängeln unterteilt und einer Sequenzierung unterzogen.  Der Sequenzierungsiegel enthält fluoreszenz markierte Nukleotide, DNA -Polymerase und einen Terminator. Aufgrund des Terminators wird jeweils nur eine Basis hinzugefügt. Jeder Zyklus -Terminator wird entfernt und ermöglicht die Hinzufügung der nächsten Basis zum Standort. Basierend auf fluoreszierenden Signalen erkennt der Computer die in jedem Zyklus hinzugefügte Basis. Illumina Sequenzierungstechnologie konstruiert die Sequenz innerhalb von 4 bis 56 Stunden.

Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Nanopore und Illumina -Sequenzierung?

• Nanopore- und Illumina -Sequenzierung sind zwei Sequenzierungstechniken.
• Beide sind schnelle und neue Sequenzierungsmethoden.
• Sie werden verwendet, um DNA- und RNA -Sequenzen nachzuweisen.
• Beide haben eine hohe Genauigkeit.

Was ist der Unterschied zwischen Nanopore und Illumina -Sequenzierung?

Die Nanopore-Sequenzierung ist eine Sequenzierungstechnik der dritten Generation, mit der ein Nanopore die Sequenz von DNA-Molekülen nachgewiesen hat. Im Gegensatz dazu ist die Illumina-Sequenzierung eine Sequenzierungstechnik der zweiten Generation, bei der die Technologie der reversiblen Farbstoff-Terminatoren verwendet wird, um die Sequenz von DNA-Molekülen nachzuweisen. o Dies ist der Hauptunterschied zwischen Nanopore und Illumina -Sequenzierung. Darüber hinaus hat die Nanopore-Sequenzierung eine Genauigkeit von 92-97%, während die Illumina-Sequenzierung 99% Genauigkeit aufweist.

Die folgende Infografik listet die Unterschiede zwischen Nanopore und Illumina -Sequenzierung in tabellarischer Form auf.

Zusammenfassung -Nanopore vs Illumina Sequenzierung

Hochdurchsatz-Sequenzierungstechniken umfassen Sequenzierungsmethoden der zweiten Generation (Kurzread) und der dritten Generation (Langzeit-). Die Sequenzierung von Nanopore und Illumina sind zwei neue DNA-Technologien, die zu DNA-Sequenzierungskategorien der dritten Generation und der zweiten Generation (nächste Generation) gehören. Die Nanopore -Sequenzierung verwendet eine Nanopore, um die Sequenz von DNA -Molekülen nachzuweisen. Andererseits verwendet die Illumina -Sequenzierung die Technologie der reversiblen Farbstoff -Terminatoren, um die Sequenz von DNA -Molekülen nachzuweisen. Dies ist daher die Zusammenfassung des Unterschieds zwischen Nanopore und Illumina -Sequenzierung.

Referenz:

1. "DNA-Sequenzierung.”Oxford Nanopore Technologies.
2. „Illumina -Farbstoffsequenzierung.”Ein Überblick | Sciencedirect -Themen.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. "Oxford Nanopore Minion Flow Cell zurück" von Cirosantilli2 - eigene Arbeit (CC BY -SA 4.0) über Commons Wikimedia
2. "Illumina Miseq Sequencer" von Konrad Förstner - eigene Arbeit (CC0) über Commons Wikimedia