Belangrijk verschil – Microarray vs Next Generation Sequencing
DNA-sequencingprocessen worden veel gebruikt op het gebied van biotechnologie, virologie, medische diagnose en forensische wetenschappen. Het is een proces dat de exacte volgorde bepa alt van de nucleotiden, adenine, guanine, thymine en cytosine die aanwezig zijn in een DNA-molecuul. DNA-sequencingprocedures zijn een versneller geworden voor wonderbaarlijke ontdekkingen in medisch en biologisch onderzoek. Deze sequentiemethoden zijn geëvolueerd tot het sequencen van een volledig genoom van individuele organismen, inclusief mensen en andere levende soorten. Microarrays en Next Generation Sequencing zijn moderne procedures voor DNA-sequencing. Microarray-techniek is specifiek gebaseerd op hybridisatie die een reeks bekende doelen bevat. Sequentiebepaling van de volgende generatie is gebaseerd op synthese (die gebruik maakt van DNA-polymerase om nucleotiden op te nemen) en heeft het vermogen om het volledige genoom te sequensen, onafhankelijk van eerder geselecteerde doelwitten. Dit is het belangrijkste verschil tussen Microarray en Next Generation Sequencing.
Wat is Microarray?
DNA-microarray wordt gebruikt als laboratoriuminstrument om duizenden verschillende genexpressies tegelijkertijd te identificeren. Het is een vast oppervlak, d.w.z. microscoopglaasje, dat een verzameling microscopisch kleine DNA-vlekken bevat die erop zijn afgedrukt. Elke gedrukte vlek bevat een bekende gensequentie of een gen. Deze bekende probes die op het objectglaasje zijn afgedrukt, dienen als probes om genexpressie te detecteren. Dit staat bekend als een transcriptoom. Hybridisatie tussen twee DNA-strengen is het primaire principe waarop microarrays zijn gebaseerd. Het is de complementaire basenparing van nucleïnezuursequenties met de vorming van waterstofbruggen.
Figuur 01: Microarray
Aanvankelijk worden mRNA-moleculen verzameld uit het experimentele monster en het referentiemonster dat is verkregen van een gezond individu. Experimentele monsters worden verkregen van zieke individuen; bijvoorbeeld een persoon die aan kanker lijdt. Eenmaal verkregen, worden beide mRNA-monsters omgezet in cDNA (complementair DNA). Vervolgens wordt elk monster gelabeld met behulp van een fluorescerende sonde. De fluorescerende probes hebben verschillende kleuren om het monster-cDNA te onderscheiden van het referentie-cDNA. Om de binding van de cDNA-moleculen aan het microarray-objectglaasje te initiëren, worden de twee monsters met elkaar gemengd. Hybridisatie is het proces waarbij de cDNA-moleculen aan de DNA-probes op het microarray-glaasje worden gehecht. Zodra de hybridisatie is voltooid, vindt een reeks reacties plaats om de expressie van elk gen te identificeren en te meten met het verschijnen van verschillende kleuren, afhankelijk van de hoeveelheid van het tot expressie gebrachte gen. De resultaten van microarray worden gebruikt bij het creëren van een genexpressieprofiel dat kan worden gebruikt om verschillende ziektetoestanden te identificeren.
Wat is Next Generation Sequencing?
Next Generation Sequencing (NGS) is een geavanceerde methode van genetische sequencing. Het principe is vergelijkbaar met dat van Sanger Sequencing, dat afhankelijk is van capillaire elektroforese. In NGS is de genomische streng gefragmenteerd en geligeerd aan een matrijsstreng. De bases van elke streng worden geïdentificeerd door de uitgezonden signalen tijdens het ligatieproces. Bij de Sanger-sequencingmethode zijn drie afzonderlijke stappen, sequencing, scheiding en detectie betrokken. Door deze afzonderlijke stappen is de automatisering van de monstervoorbereiding beperkt in doorvoer. In NGS wordt de techniek ontwikkeld met behulp van array-gebaseerde sequencing met de combinatie van de stappen van de Sanger-sequencing-procedure, waardoor miljoenen reactiereeksen tegelijkertijd parallel kunnen worden uitgevoerd; dit resulteert in een hoge snelheid en doorvoer tegen lage kosten.
Figuur 02: Ontwikkelingen in NGS
NGS bestaat uit drie stappen; bibliotheekvoorbereiding (creatie van bibliotheken met behulp van willekeurige fragmentatie van DNA), amplificatie (amplificatie van de bibliotheek met behulp van klonale amplificatie en PCR) en sequencing. De genoomsequencingprocessen die extreem lang worden uitgevoerd met behulp van de Sanger-sequencingprocedure, kunnen met NGS in een paar uur worden voltooid.
Wat is de overeenkomst tussen Microarray en Next Generation Sequencing?
Zowel Microarray als Next Generation Sequencing zijn ontwikkeld met behulp van array-based sequencing
Wat is het verschil tussen Microarray en Next Generation Sequencing?
Microarray vs Next Generation Sequencing |
|
| Microarray is een verzameling microscopisch kleine DNA-spots bevestigd aan een vast oppervlak, die wordt gebruikt om de expressieniveaus van grote aantallen genen tegelijkertijd te meten. | NGS (Next-generation sequencing) is een niet-Sanger-gebaseerde high-throughput DNA-sequencingtechnologie waarmee miljoenen of miljarden DNA-strengen parallel kunnen worden gesequenced. |
| Interacties met antigeen | |
| Microarray is gebaseerd op hybridisatie die is samengesteld uit een reeks bekende doelen. | NGS is gebaseerd op synthese die gebruik maakt van DNA-polymerase om nucleotiden op te nemen en is onafhankelijk van eerder geselecteerde doelen. |
Samenvatting – Microarray vs Next Generation Sequencing
In de context van onderzoek is DNA-sequencing een belangrijke versneller geworden. Het wordt veel gebruikt in de biotechnologie, medische diagnose en forensische studies. Het is geëvolueerd en ontwikkeld tot efficiëntere en snellere sequencing-procedures. Microarrays en NGS zijn twee geavanceerde DNA-sequencingtechnieken die aanwezig zijn. Beide zijn ontwikkeld met behulp van array-gebaseerde sequencing. Microarray-techniek is gebaseerd op hybridisatie, terwijl NGS is gebaseerd op synthese, waarbij DNA-polymerase wordt gebruikt om nucleotiden op te nemen. Dit is het belangrijkste verschil tussen Microarray en Next Generation Sequencing.
Download PDF-versie van Microarray vs Next Generation Sequencing
U kunt de PDF-versie van dit artikel downloaden en gebruiken voor offline doeleinden volgens de citatienota. Download hier de PDF-versie. Verschil tussen Microarray en Next Generation Sequencing
