ความแตกต่างที่สำคัญ – จีโนไทป์กับการเรียงลำดับ
จีโนไทป์และการจัดลำดับเป็นสองเทคนิคที่ดำเนินการเพื่อให้ได้ข้อมูลเกี่ยวกับกรดนิวคลีอิก ซึ่งส่วนใหญ่เป็น DNA ของสิ่งมีชีวิต ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการสร้างจีโนไทป์และการจัดลำดับคือ จีโนไทป์เป็นกระบวนการในการพิจารณาว่าบุคคลแต่ละคนมีความแปรปรวนทางพันธุกรรมใดโดยใช้เครื่องหมาย ในขณะที่การจัดลำดับคือการกำหนดลำดับที่ถูกต้องของลำดับนิวคลีโอไทด์ภายในชิ้นส่วนของ DNA ที่กำหนด
จีโนไทป์คืออะไร
จีโนไทป์คือการกำหนดลักษณะทางพันธุกรรมของแต่ละบุคคลโดยใช้ลำดับของดีเอ็นเอและเครื่องหมาย ตลอดจนการเปรียบเทียบและการระบุการถ่ายทอดทางพันธุกรรมจีโนไทป์มีความสำคัญในชีววิทยาวิวัฒนาการ ชีววิทยาประชากร อนุกรมวิธาน นิเวศวิทยา และพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต สามารถทำได้โดยใช้เทคนิคต่างๆ เช่น การหาลำดับดีเอ็นเอ ปฏิกิริยาลูกโซ่โพลีเมอเรส ความหลากหลายทางความยาวส่วนจำกัด (RFLP) การตรวจจับความหลากหลายทางโมเลกุลแบบสุ่ม ความหลากหลายของความยาวส่วนขยาย (AFLP) ไมโครอาร์เรย์ DNA เป็นต้น
จีโนไทป์เกี่ยวข้องกับการจัดลำดับของชิ้นส่วนเล็กๆ ของลำดับดีเอ็นเอและการค้นหาความเกี่ยวข้องขององค์ประกอบทางพันธุกรรมกับบุคคลอื่นโดยใช้เครื่องหมายทางพันธุกรรม กำหนดนิวคลีโอไทด์พหุสัณฐานเดียว (SNPs) ระหว่างบุคคลหรืออัลลีลเฉพาะ จีโนไทป์ใช้ได้กับสิ่งมีชีวิตหลายชนิดรวมทั้งมนุษย์ นอกจากนี้ยังใช้ได้กับจุลินทรีย์ เช่น ไวรัส เชื้อรา เป็นต้น และสามารถใช้เพื่อกำหนดความแปรปรวนทางพันธุกรรมของพวกมันด้วยโปรไฟล์อ้างอิง ในระบาดวิทยาระดับโมเลกุลและจุลชีววิทยาทางนิติวิทยาศาสตร์ การควบคุมเชื้อโรคโดยเฉพาะจุลินทรีย์ทำได้โดยข้อมูลที่ได้จากการสร้างพันธุกรรมจีโนไทป์มีความสำคัญมากในการวิเคราะห์สายเลือด มนุษย์ถูกจีโนไทป์เพื่อยืนยันความเป็นแม่และความเป็นพ่อ จีโนไทป์จะเปิดเผยอัลลีลที่เด่นและด้อยของยีนซึ่งกำหนดลักษณะเฉพาะ
Figure_1: RFLP Genotyping
ลำดับคืออะไร
การจัดลำดับเป็นกระบวนการกำหนดลำดับของนิวคลีโอไทด์ที่ถูกต้องในชิ้นส่วนของ DNA หรือ RNA ที่กำหนด ข้อมูลเกือบทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตและการพัฒนาของสิ่งมีชีวิตนั้นถูกเข้ารหัสไว้ในจีโนมของมัน ความพร้อมของเทคนิคในการผลิตและแยกชิ้นส่วนกรดนิวคลีโอไทด์ยาวสองสามร้อยนิวคลีโอไทด์นำไปสู่การพัฒนาขั้นตอนการกำหนดลำดับนิวคลีโอไทด์ที่แน่นอนของชิ้นส่วนของ DNA หรือ RNA ที่กำหนด มีวิธีการเรียงลำดับประเภทต่างๆ ในปัจจุบันวิธีการจัดลำดับเหล่านี้ ร่วมกับเทคโนโลยีสำหรับการสร้างไลบรารีจีโนมที่เป็นตัวแทนของจีโนมทั้งหมดของสิ่งมีชีวิต ช่วยให้การจัดลำดับของจีโนมทั้งหมดของสิ่งมีชีวิตนั้นง่ายขึ้น ทำให้การวิเคราะห์เชิงลึกของโครงสร้างยีน หน้าที่ของยีน ตำแหน่งของยีน การแสดงออกของยีน การทำแผนที่ยีน เขตควบคุมยีน ฯลฯ
จีโนมทั้งหมดของไวรัสหลายชนิด แบคทีเรียหลายชนิด อาร์คีแบคทีเรีย ยีสต์ และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ อีกหลายชนิดได้รับการจัดลำดับและทำแผนที่ โครงการจีโนมมนุษย์ทำให้สามารถจัดลำดับและทำแผนที่จีโนมมนุษย์ทั้งหมดและเผยแพร่ร่างฉบับแรกในปี 2546 ซึ่งเป็นก้าวสำคัญในความก้าวหน้าของชีววิทยา ปัจจุบันมีการใช้ลำดับจีโนมมนุษย์ในภาคการแพทย์เพื่อระบุสาเหตุทางพันธุกรรมสำหรับโรคหายาก คัดกรองความเสี่ยงของโรคในทารกแรกเกิด ระบุรายละเอียดทางพันธุกรรมของมะเร็งชนิดต่างๆ พัฒนาวิธีการรักษาใหม่ และพัฒนาเครื่องมือวินิจฉัยใหม่ ฯลฯ
ในโลกของพืช มีการจัดลำดับจีโนมข้าวและอาราบิดอปซิส ความรู้เกี่ยวกับลำดับเหล่านี้จะปฏิวัติความเข้าใจของเราเกี่ยวกับการทำงานของเซลล์และสิ่งมีชีวิตอย่างไม่ต้องสงสัย
Figure_2: ออโต้เรดิโอกราฟของการจัดลำดับแซงเจอร์
Genotyping และ Sequencing ต่างกันอย่างไร
จีโนไทป์กับการจัดลำดับ |
|
| จีโนไทป์เป็นกระบวนการกำหนดองค์ประกอบทางพันธุกรรมของแต่ละบุคคลและตรวจสอบกลุ่มหรืออนุกรมวิธานของสิ่งมีชีวิตนั้น | การจัดลำดับเป็นกระบวนการกำหนดลำดับนิวคลีโอไทด์ของ DNA หรือชิ้นส่วนอาร์เอ็นเอที่กำหนดอย่างแม่นยำ |
| เทคนิค | |
| RFLP, การจัดลำดับยีน, PCR, DNA microarrays, AFLP เป็นต้น | Sanger sequencing, Gilbert sequencing, Pyrosequencing, Next Generation Sequencing, Shotgun sequencing เป็นต้น |
| ความกังวลหลัก | |
| นี่เป็นความกังวลว่าความแตกต่างของจีโนไทป์ทำให้เกิดความแตกต่างของฟีโนไทป์จริงหรือไม่ | สิ่งนี้มีความกังวลเกี่ยวกับลำดับของนิวคลีโอไทด์ ความแตกต่างและการเปลี่ยนแปลงกับสิ่งมีชีวิตอื่นๆ |
สรุป – จีโนไทป์กับการจัดลำดับ
จีโนไทป์และการจัดลำดับมีประโยชน์สำหรับการศึกษาข้อมูลทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต จีโนไทป์เป็นกระบวนการในการพิจารณาความแปรผันของจีโนไทป์ระหว่างบุคคลและการค้นหาหมวดหมู่ของพวกเขา การจัดลำดับเป็นกระบวนการในการกำหนดลำดับที่ถูกต้องของนิวคลีโอไทด์ในส่วนที่สนใจหรือบริเวณของดีเอ็นเอ ทั้งสองเทคนิคให้ข้อมูลที่สำคัญเกี่ยวกับยีนและจีโนม