ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการโคลนโดยการจัดลำดับโคลนและการจัดลำดับปืนลูกซองอยู่ที่วิธีการดำเนินการ วิธีการโคลนโดยการโคลนนั้นเกี่ยวข้องกับการทำแผนที่ของโครโมโซมและการโคลนก่อนการจัดลำดับ ในขณะที่การโคลนโดยลำดับของปืนลูกซองละเว้นทั้งการทำแผนที่โครโมโซมและขั้นตอนการโคลนในระหว่างการจัดลำดับ
โคลนโดยการหาลำดับของโคลนและโคลนโดยลำดับของปืนลูกซองเป็นสองวิธีในการจัดลำดับจีโนมในยุคปัจจุบัน Clone by clone sequencing เป็นวิธีการจัดลำดับที่เชื่อถือได้มากขึ้น อย่างไรก็ตาม วิธีการโคลนโดยการจัดลำดับปืนลูกซองนั้นเร็วกว่าและถูกกว่า บทความนี้เน้นที่ความแตกต่างที่ลึกซึ้งระหว่างการโคลนโดยการจัดลำดับโคลนและการจัดลำดับปืนลูกซอง
Clone by Clone Sequencing คืออะไร
Clone by clone sequencing เป็นวิธีการหาลำดับจีโนม จำเป็นต้องมีการทำแผนที่ของโครโมโซมแต่ละตัวก่อนที่จะแยกดีเอ็นเอ หลังจากทำแผนที่แล้ว ควรแยก DNA ออกเป็นชิ้นส่วนยาว 150 กิโลเบส ชิ้นส่วนเหล่านี้พร้อมสำหรับการจัดลำดับแล้ว ขั้นตอนต่อไปคือการใส่ชิ้นส่วนดีเอ็นเอเข้าไปในโครโมโซมประดิษฐ์ของแบคทีเรีย (BACs) แล้วจึงเข้าไปในเซลล์แบคทีเรีย เนื่องจากตอนนี้ชิ้นส่วนต่างๆ อยู่ในเซลล์แบคทีเรีย ทุกครั้งที่แบคทีเรียแบ่งตัว ชิ้นส่วนดีเอ็นเอที่สอดเข้าไปก็จะแบ่งและผลิตสำเนาที่เหมือนกันจำนวนมาก จากนั้น DNA ของแบคทีเรียโคลนแต่ละตัวจะถูกแยกส่วนออกเป็นชิ้นส่วนยาว 500 คู่เบส พวกมันมีขนาดเล็กและทับซ้อนกัน ต่อไป การจัดลำดับจะเกิดขึ้นด้วยการสอดชิ้นส่วนเหล่านี้เข้าไปในเวกเตอร์ที่มีลำดับดีเอ็นเอที่รู้จัก เริ่มจากลำดับที่รู้จักของเวกเตอร์ การเรียงลำดับจะดำเนินต่อไปจนถึงลำดับที่ไม่รู้จัก
หลังจากเสร็จสิ้นการจัดลำดับ จำเป็นต้องระบุพื้นที่ของลำดับที่ทับซ้อนกันหลังจากนั้น การรวมชิ้นส่วนต่างๆ จะเกิดขึ้นเพื่อสร้างชิ้นส่วนขนาดใหญ่ขึ้นซึ่งนำเสนอใน BACs ถัดไป การประกอบชิ้นส่วนขนาดใหญ่ขึ้นในโครโมโซมจะเกิดขึ้นตามแผนที่จีโนม
รูปที่ 01: Clone by Clone Sequencing
ข้อได้เปรียบที่สำคัญของการโคลนโดยการจัดลำดับโคลนคือแผนที่จีโนมที่เตรียมไว้ล่วงหน้าช่วยให้ประกอบชิ้นส่วนขนาดใหญ่ได้อย่างน่าเชื่อถือ แต่ข้อเสียของวิธีการจัดลำดับนี้คือใช้เวลานานในการสร้างแผนที่จีโนมและการสร้างโคลน อย่างไรก็ตาม นี่เป็นวิธีที่แนะนำในระหว่าง 'โครงการจีโนมมนุษย์'
Clone by Shotgun Sequencing คืออะไร
Clone by shotgun sequencing เป็นวิธีการหาลำดับที่สุ่มแยกลำดับดีเอ็นเอออกเป็นชิ้นส่วนเล็กๆ จำนวนมาก และประกอบขึ้นตามลำดับโดยการสังเกตบริเวณที่ทับซ้อนกันจีโนมของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่มีขนาดใหญ่กว่านั้นยากที่จะโคลนลำดับและประกอบเข้าด้วยกัน เกิดจากความซับซ้อนและขนาดของโครงสร้าง แม้ว่าวิธีการหาลำดับของโคลนโดยโคลนจะเชื่อถือได้ แต่ก็ใช้เวลานานในการจัดลำดับจีโนมของสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อน ดังนั้นการโคลนโดยการจัดลำดับปืนลูกซองจึงกลายเป็นวิธีการจัดลำดับที่ถูกกว่าที่เชื่อถือได้ซึ่งสามารถทำได้เร็วขึ้น ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์สมัยใหม่จึงอาศัยวิธีการจัดลำดับนี้เพื่อจัดการกับจีโนมที่ซับซ้อน
รูปที่ 02: Clone by Shotgun Sequencing
ในระหว่างการโคลนโดยวิธีการจัดลำดับปืนลูกซอง จะไม่มีการทำแผนที่จีโนมและขั้นตอนการโคลนแบบทั่วไป ในขั้นต้น จีโนมทั้งหมดถูกแยกส่วนออกเป็นขนาดต่างๆ ตั้งแต่ 20 กิโลเบสถึง 300 กิโลเบส ถัดไป การจัดลำดับจะเกิดขึ้นจากนั้น การใช้ซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์ที่ซับซ้อน จำเป็นต้องประกอบชิ้นส่วนโดยดูที่บริเวณที่ทับซ้อนกัน
โคลนโดยการจัดลำดับของปืนลูกซองช่วยปรับปรุงความแม่นยำของลำดับจีโนมที่มีอยู่ ข้อได้เปรียบหลักของวิธีนี้คือเป็นวิธีที่เร็วกว่าและถูกกว่ามากเมื่อเทียบกับวิธีการโคลนโดยลำดับการโคลน อย่างไรก็ตาม กระบวนการนี้ไม่เกี่ยวข้องกับการใช้แผนที่ทางพันธุกรรม ดังนั้น ข้อผิดพลาดระหว่างการประกอบจึงมักจะเกิดขึ้น ดังนั้น นี่เป็นข้อเสียเปรียบหลักในการโคลนโดยวิธีการจัดลำดับปืนลูกซอง
ความคล้ายคลึงกันระหว่าง Clone by Clone Sequencing และ Shotgun Sequencing คืออะไร
- ทั้งโคลนโดยการโคลนและการจัดลำดับปืนลูกซองเป็นสองวิธีในการจัดลำดับจีโนม
- ระหว่างเทคนิคการจัดลำดับทั้งสอง การประกอบชิ้นส่วนที่แตกหักเกิดขึ้นโดยการระบุบริเวณที่ทับซ้อนกัน
- นอกจากนี้ การแยก DNA ออกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยก็จำเป็นสำหรับทั้งการหาลำดับโคลนและปืนลูกซอง
Clone by Clone Sequencing และ Shotgun Sequencing ต่างกันอย่างไร
เทคนิคการทำโคลนโดยโคลนประกอบด้วยสองขั้นตอนหลัก: การทำแผนที่ของโครโมโซมและการโคลนนิ่ง ในทางตรงกันข้าม การโคลนโดยการจัดลำดับปืนลูกซองไม่ทำตามสองขั้นตอนเหล่านี้ มันสุ่มแยกลำดับดีเอ็นเอออกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยและประกอบลำดับใหม่โดยการสังเกตบริเวณที่ทับซ้อนกัน ดังนั้น นี่คือข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างการโคลนโดยการจัดลำดับโคลนและการเรียงลำดับปืนลูกซอง ด้วยเหตุนี้ การโคลนโดยการจัดลำดับโคลนจึงเป็นกระบวนการที่มีราคาแพงและใช้เวลานาน ในขณะที่การโคลนโดยลำดับปืนลูกซองนั้นเร็วกว่าและถูกกว่า
อย่างไรก็ตาม ข้อผิดพลาดระหว่างการประกอบมีโอกาสน้อยที่จะเกิดขึ้นระหว่างการโคลนโดยการจัดลำดับโคลน จึงมีความน่าเชื่อถือสูง อย่างไรก็ตาม การโคลนโดยการจัดลำดับปืนลูกซองนั้นค่อนข้างเป็นเทคนิคที่น่าเชื่อถือน้อยกว่า ดังนั้น นี่จึงเป็นข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างการโคลนโดยการจัดลำดับโคลนและการจัดลำดับปืนลูกซอง
อินโฟกราฟิกด้านล่างแสดงข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับความแตกต่างระหว่างการโคลนโดยลำดับการโคลนและการจัดลำดับปืนลูกซอง
Summary – Clone by Clone Sequencing กับ Shotgun Sequencing
ในการสรุปความแตกต่างระหว่างการโคลนโดยการจัดลำดับโคลนและการจัดลำดับปืนลูกซอง การโคลนโดยลำดับการโคลนและการจัดลำดับปืนลูกซองเป็นวิธีการจัดลำดับจีโนมสองวิธี อย่างไรก็ตาม เทคนิคการโคลนด้วยเทคนิคการหาลำดับของโคลนนั้นเกี่ยวข้องกับทั้งการทำแผนที่จีโนมและกระบวนการโคลนในขณะที่การโคลนโดยการจัดลำดับของปืนลูกซองไม่สามารถทำได้ ดังนั้น นี่คือข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างการโคลนโดยการจัดลำดับโคลนและการจัดลำดับปืนลูกซอง เนื่องจากการทำแผนที่จีโนมเกิดขึ้นระหว่างการโคลนโดยการจัดลำดับของโคลน ข้อผิดพลาดจึงมีโอกาสน้อยที่จะเกิดขึ้นระหว่างการประกอบของลำดับแต่การโคลนโดยการจัดลำดับปืนลูกซองนั้นเป็นกระบวนการที่เร็วกว่าและถูกกว่ามาก ถึงกระนั้นก็ค่อนข้างน่าเชื่อถือน้อยกว่า Clone by clone sequencing เป็นวิธีการหาลำดับที่ต้องการในระหว่าง 'Human Genome Project' แต่นักชีววิทยาโมเลกุลในยุคปัจจุบันอาศัยการโคลนนิ่งมากขึ้นโดยการจัดลำดับปืนลูกซอง