ความแตกต่างที่สำคัญ – Microarray vs Next Generation Sequencing
กระบวนการจัดลำดับดีเอ็นเอถูกใช้อย่างกว้างขวางในด้านเทคโนโลยีชีวภาพ ไวรัสวิทยา การวินิจฉัยทางการแพทย์ และนิติวิทยาศาสตร์ เป็นกระบวนการที่กำหนดลำดับที่แน่นอนของนิวคลีโอไทด์ อะดีนีน กัวนีน ไทมีน และไซโตซีนที่มีอยู่ในโมเลกุลดีเอ็นเอ ขั้นตอนการหาลำดับดีเอ็นเอกลายเป็นการเร่งการค้นพบที่น่าอัศจรรย์ในการวิจัยทางการแพทย์และทางชีววิทยา วิธีการหาลำดับเหล่านี้ได้พัฒนาไปสู่การจัดลำดับจีโนมที่สมบูรณ์ของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด รวมทั้งมนุษย์และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ Microarrays และ Next Generation Sequencing เป็นขั้นตอนการหาลำดับดีเอ็นเอที่ทันสมัยเทคนิค Microarray ขึ้นอยู่กับการผสมพันธุ์โดยเฉพาะซึ่งมีชุดของเป้าหมายที่ทราบ การจัดลำดับรุ่นต่อไปขึ้นอยู่กับการสังเคราะห์ (ซึ่งใช้ DNA polymerase เพื่อรวมนิวคลีโอไทด์) และมีความสามารถในการจัดลำดับจีโนมทั้งหมดโดยไม่ขึ้นกับเป้าหมายที่เลือกไว้ก่อนหน้านี้ นี่คือข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่าง Microarray และ Next Generation Sequencing
ไมโครเรย์คืออะไร
DNA microarray ถูกใช้เป็นเครื่องมือในห้องปฏิบัติการเพื่อระบุการแสดงออกของยีนที่แตกต่างกันหลายพันรายการในเวลาเดียวกัน เป็นพื้นผิวแข็ง เช่น สไลด์กล้องจุลทรรศน์ซึ่งมีจุด DNA ขนาดเล็กจำนวนมากที่พิมพ์อยู่บนนั้น แต่ละจุดที่พิมพ์มีลำดับยีนหรือยีนที่รู้จัก โพรบที่รู้จักเหล่านี้พิมพ์บนสไลด์ทำหน้าที่เป็นโพรบเพื่อตรวจจับการแสดงออกของยีน สิ่งนี้เรียกว่าการถอดเสียง การผสมพันธุ์ระหว่างสาย DNA สองสายเป็นหลักการหลักที่ไมโครอาร์เรย์ยึดตาม เป็นการจับคู่เบสเสริมของลำดับกรดนิวคลีอิกกับการเกิดพันธะไฮโดรเจน
รูปที่ 01: Microarray
ในขั้นต้น โมเลกุล mRNA จะถูกรวบรวมจากตัวอย่างทดลองและตัวอย่างอ้างอิงที่ได้รับจากบุคคลที่มีสุขภาพดี ตัวอย่างการทดลองได้มาจากบุคคลที่เป็นโรค ตัวอย่างเช่น บุคคลที่ทุกข์ทรมานจากโรคมะเร็ง เมื่อได้มาแล้ว ตัวอย่าง mRNA ทั้งสองจะถูกแปลงเป็น cDNA (DNA เสริม) ถัดไป แต่ละตัวอย่างจะถูกติดฉลากโดยใช้โพรบฟลูออเรสเซนต์ หัววัดเรืองแสงมีสีต่างกันเพื่อแยกแยะ cDNA ตัวอย่างจาก cDNA อ้างอิง เพื่อเริ่มต้นการจับกันของโมเลกุล cDNA กับสไลด์ microarray ตัวอย่างทั้งสองจะถูกผสมเข้าด้วยกัน การผสมพันธุ์เป็นกระบวนการที่โมเลกุล cDNA ยึดติดกับโพรบดีเอ็นเอบนสไลด์ไมโครเรย์ เมื่อการผสมพันธุ์เสร็จสิ้นแล้ว ปฏิกิริยาชุดหนึ่งจะเกิดขึ้นเพื่อระบุและวัดการแสดงออกของยีนแต่ละชนิดด้วยลักษณะของสีที่ต่างกันตามปริมาณของยีนที่แสดงออกผลลัพธ์จาก microarray ถูกใช้ในการสร้างโปรไฟล์การแสดงออกของยีน ซึ่งสามารถใช้เพื่อระบุสภาวะของโรคต่างๆ
Next Generation Sequencing คืออะไร
Next Generation Sequencing (NGS) เป็นวิธีการขั้นสูงในการจัดลำดับพันธุกรรม หลักการของมันคล้ายกับ Sanger Sequencing ซึ่งขึ้นอยู่กับอิเล็กโตรโฟรีซิสของเส้นเลือดฝอย ใน NGS สายพันธุกรรมจะถูกแยกส่วนและผูกติดกับสายแม่แบบ ฐานของแต่ละเกลียวจะถูกระบุโดยสัญญาณที่ปล่อยออกมาในระหว่างกระบวนการผูกมัด ในวิธีการจัดลำดับ Sanger มีสามขั้นตอนที่แยกจากกัน ได้แก่ การจัดลำดับ การแยก และการตรวจจับ เนื่องจากขั้นตอนที่แยกจากกันเหล่านี้ ระบบอัตโนมัติของการเตรียมตัวอย่างจึงมีปริมาณงานจำกัด ใน NGS เทคนิคนี้ได้รับการพัฒนาโดยใช้การจัดลำดับตามอาร์เรย์ร่วมกับขั้นตอนต่างๆ ของกระบวนการจัดลำดับ Sanger ซึ่งอาจทำให้ชุดปฏิกิริยานับล้านดำเนินการขนานกันในเวลาเดียวกัน ส่งผลให้มีความเร็วและปริมาณงานสูงด้วยต้นทุนที่ต่ำ
รูปที่ 02: พัฒนาการใน NGS
NGS ประกอบด้วยสามขั้นตอน; การเตรียมห้องสมุด (การสร้างห้องสมุดโดยใช้การกระจายตัวแบบสุ่มของ DNA) การขยาย (การขยายห้องสมุดโดยใช้การขยายแบบโคลนและ PCR) และการจัดลำดับ กระบวนการจัดลำดับจีโนมที่ดำเนินการเป็นระยะเวลานานมากโดยใช้ขั้นตอนการหาลำดับของ Sanger สามารถทำได้ภายในเวลาไม่กี่ชั่วโมงโดยใช้ NGS
ความคล้ายคลึงกันระหว่าง Microarray และ Next Generation Sequencing คืออะไร
ทั้ง Microarray และ Next Generation Sequencing ได้รับการพัฒนาโดยใช้การจัดลำดับตามอาร์เรย์
ความแตกต่างระหว่างการเรียงลำดับ Microarray และ Next Generation คืออะไร
Microarray เทียบกับ Next Generation Sequencing |
|
| Microarray คือกลุ่มของจุด DNA ด้วยกล้องจุลทรรศน์ที่ติดอยู่กับพื้นผิวที่เป็นของแข็ง ซึ่งใช้ในการวัดระดับการแสดงออกของยีนจำนวนมากพร้อมกัน | NGS (การเรียงลำดับยุคต่อไป) เป็นเทคโนโลยีการจัดลำดับ DNA ที่มีปริมาณงานสูงที่ไม่ใช่ของ Sanger ซึ่งอำนวยความสะดวกในการจัดลำดับ DNA หลายล้านหรือพันล้านเส้นแบบขนาน |
| ปฏิสัมพันธ์กับแอนติเจน | |
| Microarray ขึ้นอยู่กับการผสมพันธุ์ที่ประกอบด้วยชุดของเป้าหมายที่รู้จัก | NGS ขึ้นอยู่กับการสังเคราะห์ซึ่งใช้ DNA polymerase เพื่อรวมนิวคลีโอไทด์และไม่ขึ้นกับเป้าหมายที่เลือกไว้ก่อนหน้านี้ |
สรุป – Microarray vs Next Generation Sequencing
ในบริบทของการวิจัย การจัดลำดับดีเอ็นเอได้กลายเป็นตัวเร่งความเร็วที่สำคัญ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านเทคโนโลยีชีวภาพ การวินิจฉัยทางการแพทย์ และการศึกษาทางนิติเวช มีการพัฒนาและพัฒนาเป็นขั้นตอนการจัดลำดับที่มีประสิทธิภาพและรวดเร็วยิ่งขึ้น Microarrays และ NGS เป็นเทคนิคการจัดลำดับ DNA ขั้นสูงสองแบบที่มีอยู่ ทั้งสองได้รับการพัฒนาโดยใช้การจัดลำดับตามอาร์เรย์ เทคนิค Microarray อาศัยการผสมพันธุ์ในขณะที่ NGS อาศัยการสังเคราะห์ซึ่งใช้ DNA polymerase เพื่อรวมนิวคลีโอไทด์ นี่คือข้อแตกต่างหลักระหว่าง Microarray และ Next Generation Sequencing
ดาวน์โหลดไฟล์ PDF ของ Microarray vs Next Generation Sequencing
คุณสามารถดาวน์โหลดไฟล์ PDF ของบทความนี้และใช้เพื่อวัตถุประสงค์ออฟไลน์ตามบันทึกการอ้างอิง โปรดดาวน์โหลดไฟล์ PDF ที่นี่ความแตกต่างระหว่าง Microarray และ Next Generation Sequencing
