Diferența dintre Maxam Gilbert și Sanger Sequencing

Diferența cheie - Maxam Gilbert vs Sanger Sequencing
 

Nucleotidele sunt unitățile structurale de bază și componentele ADN-ului. Molecula ADN este compusă dintr-un lanț de polinucleotide. Există patru nucleotide diferite găsite în ADN. Aceste nucleotide sunt compuse din patru baze diferite de azot numite A (adenină), G (guanină), C (citozină), T (timină). Ordinea nucleotidelor din molecula ADN are o mare importanță deoarece codifică o informație genetică importantă pentru creșterea și dezvoltarea organismelor. Secvențierea ADN se referă la procesul care determină secvența precisă de nucleotide a ADN-ului. Există diferite metode de secvențiere a ADN-ului. Sequencingul Maxam Gilbert și secvențarea ADN-ului Sanger sunt două metode de secvențiere a ADN care aparțin secvențierii primei generații. Procedeul de secvențiere Maxam Gilbert determină secvența de bază prin scindarea chimică a fragmentelor de ADN marcate la capătul 5 ', preferențial la fiecare dintre cele patru nucleotide și electroforeză în gel. Procedura de secvențiere a lui Sanger determină secvența de nucleotide prin sinteza ADN monocatenar utilizând ADN polimerază și dideoxinucleotide și electroforeză pe gel. Aceasta este diferența cheie dintre Maxam Gilbert și Sanger Sequencing.

CUPRINS
1. Prezentare generală și diferență cheie
2. Ce este Maxam Gilbert
3. Ce este Sanger Sequencing
4. Comparație comparativă - Maxam Gilbert vs Sanger Sequencing
5. rezumat

Ce este Maxam Gilbert Sequencing?

Sequencing Maxam Gilbert, de asemenea cunoscut sub numele de metoda de secventiere chimica, este o tehnică care a fost dezvoltată pentru a determina ordinea nucleotidelor în ADN. Această metodă a fost introdusă de Walter Gilbert și Alan Maxam în 1976 și a devenit populară, deoarece poate fi efectuată direct cu ADN purificat. Metoda Maxam Gilbert aparține primei generații de secvențiere a ADN și a fost prima metodă de secvențiere utilizată pe scară largă de către oamenii de știință.

Principiul de bază al acestei metode constă în restrângerea fragmentelor ADN marcate la capăt la baze specifice de către substanțe chimice specifice bazei și condiții și separarea fragmentelor marcate prin electroforeză, așa cum este arătat în figura 01. Fragmentele sunt separate în funcție de dimensiunile lor pe gel. Deoarece fragmentele sunt etichetate, secvența moleculei ADN poate fi ușor dedusă.

Metoda Maxam gilbert folosește substanțe chimice de bază pentru ruperea ADN-ului la anumite baze. Două substanțe chimice comune numite sulfat de dimetil și substanțe chimice de hidrazină sunt utilizate pentru a ataca selectiv purinele și, respectiv, pirimidinele.

Metoda de secvențiere Maxam Gilbert se realizează prin mai multe etape, după cum urmează.

1. Purificarea secvenței ADN folosind endonucleaze de restricție
2. Etichetarea capetelor fragmentelor ADN prin adăugarea de fosfați radioactivi
3. Purificarea fragmentelor marcate din fragmente ne-marcate prin electroforeză în gel
4. Separarea ADN-ului marcat final în patru tuburi și tratarea separată a substanțelor chimice de bază specifice
5. Electroforeza conținutului fiecărui tub pe linii separate pe gel și separarea fragmentului în funcție de lungimea lor.
6. Detectarea fragmentelor prin autoradiografie.

Figura 01: Sequencing Maxam Gilbert

Ce este Sanger Sequencing?

Sanger Sequencing este o metodă de secvențiere dezvoltată de Frederick Sanger și colegii săi în 1977 pentru a determina secvența de bază a unui fragment ADN dat. Este, de asemenea, cunoscut sub numele de terminarea secvențială a lanțurilor sau Metoda de secvențiere dideoxi. Această metodă funcționează pe principiul încorporării selective a dideoxinucleotidelor de terminare a lanțului (ddNTPs) cum ar fi ddGTP, ddCTP, ddATP și ddTTP prin ADN polimerază în timpul sintezei ADN-ului monocatenar pentru a termina formarea catenei. Dideoxinucleotidele nu au grupe 3 'OH pentru formarea legăturilor fosfodiestere cu nucleotide adiacente. Prin urmare, formarea catenei se oprește odată ce un ddNTP este încorporat în lanțul de formare nou în timpul secvențierii de sanger.

În această metodă, patru reacții separate de sinteză ADN (PCR) sunt efectuate în patru tuburi separate cu un singur tip de ddNTP. Alte cerințe sunt de asemenea furnizate pentru tuburile pentru PCR care includ primeri, dNTP-uri, polimerază Taq, condiții specifice etc. Patru reacții separate sunt efectuate în patru tuburi cu patru amestecuri. După reacțiile PCR, fragmentele ADN rezultate sunt denaturate la căldură și se separă prin electroforeză în gel. Apoi, fragmentele sunt vizualizate utilizând fie un primer marcat (dactiloscopic sau fluorescent) sau dNTPs, așa cum se arată în figura 02.

Figura 02: Sequencingul Sanger

Care este diferența dintre Maxam Gilbert și Sanger Sequencing?

Maxam Gilbert vs Sanger Sequencing
Sequencingul Maxam Gilbert este prima tehnică dezvoltată pentru secvențierea ADN-ului.	Metoda de secvențiere Sanger a fost introdusă după metoda de secvențiere Maxam Gilbert.
folosire
Această metodă este rar utilizată.	Secvențierea lui Sanger este utilizată în mod obișnuit pentru secvențiere.
Utilizarea substanțelor chimice periculoase
Utilizează substanțe chimice periculoase.	Utilizarea substanțelor chimice periculoase este limitată în comparație cu metoda Maxam Gilbert.
Etichetarea pentru detectare
Această metodă folosește P radioactiv32 pentru marcarea capetelor fragmentelor ADN.	Sequencingul Sanger folosește ddNTP-uri marcate radioactiv sau fluorescent.

Rezumat - Maxam Gilbert vs Sanger Sequencing

Sequencingul Maxam Gilbert și Sanger sunt două tipuri de tehnici de secvențiere a ADN care apar în secvențierea de primă generație a ADN-ului. Sequencingul Maxam Gilbert este prima metodă introdusă pentru secvențierea ADN în 1976 și se realizează prin ruperea fragmentelor de ADN marcate fin cu substanțe chimice specifice bazei. Prin urmare, este cunoscut ca secvenție chimică. Metoda de secvențiere Sanger a fost introdusă în 1977 și se bazează pe reacțiile de terminare a lanțului conduse de ddNTP. Metoda de secvențiere a lui Sanger populară decât metoda lui Maxam Gilbert datorită mai multor dezavantaje ale metodei lui Maxam Gilbert, cum ar fi consumul excesiv de timp, utilizarea substanțelor chimice periculoase etc. Aceasta este diferența dintre secvențierea lui Maxam Gilbert și Sanger.

Referințe:
1.Maxam, A.M și Walter Gilbert. "O nouă metodă de secvențiere a ADN-ului". Procesele Academiei Naționale de Științe. National Acad Sciences, 9 decembrie 1976. Web. 30 martie 2017
2.Heather, James M. și Benjamin Chain. "Secvența secvențiatorilor: Istoria secvențierii ADN-ului." Genomică. Academic Press, ianuarie 2016. Web. 30 martie 2017
3.Pareek, Chandra Shekhar, Rafal Smoczynski și Andrzej Tretyn. "Tehnologii de secventiere si secventiere genomica" Journal of Applied Genetics. Springer-Verlag, noiembrie 2011. Web. 30 martie 2017

Datorită fotografiei:
1. "Secvențierea lui Maxam Gilbert" de câteva ori pe Wikipedia în limba engleză (CC BY 3.0) prin intermediul Commons Wikimedia
2. "Sanger-sequencing" de Estevezj - Munca proprie (CC BY-SA 3.0) prin intermediul Commons Wikimedia