ნანოფორისა და ილუმინას თანმიმდევრობის ძირითადი განსხვავება არის ის, რომ ნანოპურების თანმიმდევრობა არის მესამე თაობის თანმიმდევრობის ტექნიკა, რომელიც იყენებს ნანოპურს დნმ-ის მოლეკულის თანმიმდევრობის დასადგენად, ხოლო ილუმინას თანმიმდევრობა არის მეორე თაობის თანმიმდევრობის მეთოდი, რომელიც იყენებს შექცევადს. საღებავის ტერმინატორების ტექნოლოგია დნმ-ის მოლეკულის თანმიმდევრობის გამოსავლენად.
დნმ-ის თანმიმდევრობა არის დნმ-ის მოლეკულის ზუსტი ნუკლეოტიდის ან ბაზის თანმიმდევრობის განსაზღვრა. არსებობს მრავალი სწრაფი მეთოდი ნუკლეინის მჟავების თანმიმდევრობის დასადგენად, რაც აჩქარებს ბიოლოგიურ და სამედიცინო კვლევებს. დნმ-ის რიგითობის ერთ-ერთი პირველი ტექნიკა (Sanger sequencing) შეიმუშავა ფრედერიკ სენგერმა 1975 წელს პრაიმერის გაფართოების სტრატეგიის მიღებით MRC ცენტრში, კემბრიჯი, დიდი ბრიტანეთი.დღესდღეობით, დნმ-ის სწრაფი თანმიმდევრობის ტექნიკის უმრავლესობა მიეკუთვნება მეორე თაობის (შემდეგი თაობის) და მესამე თაობის დნმ-ის თანმიმდევრობის კატეგორიებს. Nanopore და illumina sequencing არის ორი ასეთი ახალი დნმ ტექნოლოგია.
რა არის Nanopore Sequencing?
ნანოფორების თანმიმდევრობა არის მესამე თაობის თანმიმდევრობის მეთოდი, რომელიც იყენებს ცილოვან ნანოფორას დნმ-ის მოლეკულის ნუკლეინის მჟავის თანმიმდევრობის გამოსავლენად. ნანოპურების თანმიმდევრობისას, დნმ, რომელიც გადის ნანოპურში, ცვლის მის დენს. ეს ცვლილება დამოკიდებულია დნმ-ის თანმიმდევრობის ფორმაზე, ზომასა და სიგრძეზე. შედეგად მიღებული სიგნალი დეკოდირდება დნმ-ის ან რნმ-ის კონკრეტული თანმიმდევრობის მისაღებად. ეს მეთოდი არ საჭიროებს მოდიფიცირებულ ნუკლეოტიდებს და ის მოქმედებს რეალურ დროში.
სურათი 01: Nanopore Sequencing
Oxford Nanopore Technologies არის პოპულარული კომპანია, რომელიც აწარმოებს მრავალრიცხოვან ნანოპურ თანმიმდევრობის მოწყობილობას. Oxford Nanopore თანმიმდევრობის მოწყობილობების უმეტესობას აქვს ნაკადის უჯრედები. ამ ნაკადის უჯრედს აქვს რამდენიმე პაწაწინა ნანოფორები, რომლებიც ჩართულია ელექტრო რეზისტენტულ მემბრანაში. თითოეული ნანოპური შეესაბამება საკუთარ ელექტროდს. ეს ელექტროდი უკავშირდება არხს და სენსორულ ჩიპს. ეს ელექტროდი ზომავს ელექტრულ დენს, რომელიც მიედინება ნანოპურში. როდესაც მოლეკულა გადის ნანოპურში, მისი დენი იცვლება ან ირღვევა. უფრო მეტიც, ეს დარღვევა წარმოშობს დამახასიათებელ ჩხვლეტას. შემდეგ ეს სკიგლი დეკოდირდება, რათა დადგინდეს დნმ-ის ან რნმ-ის თანმიმდევრობა რეალურ დროში.
რა არის Illumina Sequencing?
Illumina თანმიმდევრობა არის მეორე თაობის თანმიმდევრობის ტექნიკა, რომელიც იყენებს შექცევადი საღებავის ტერმინატორების ტექნოლოგიას დნმ-ის მოლეკულების თანმიმდევრობის გამოსავლენად. კომპანია Solexa, რომელიც ამჟამად კომპანია Illumina-ს ნაწილია, დაარსდა 1998 წელს. ამ კომპანიამ გამოიგონა ეს თანმიმდევრობის მეთოდი, რომელიც ეფუძნება შექცევადი საღებავის ტერმინატორების ტექნოლოგიას და ინჟინერირებული პოლიმერაზებს.
სურათი 02: Illumina Sequencing
ილუმინას თანმიმდევრობის მეთოდით, ნიმუში პირველად იყოფა მოკლე მონაკვეთებად. ამიტომ, ილუმინას თანმიმდევრობისას, დასაწყისში იქმნება 100-150bp მოკლე წაკითხვები ან ფრაგმენტები. შემდეგ ეს ფრაგმენტები მიმაგრებულია ზოგად ადაპტერებთან და ანეილირდება სლაიდზე. PCR კეთდება თითოეული ფრაგმენტის გასაძლიერებლად. ეს ქმნის ლაქას იმავე ფრაგმენტის მრავალი ასლით. მოგვიანებით, ისინი იყოფა ერთჯაჭვიანად და ექვემდებარება თანმიმდევრობას. თანმიმდევრობის სლაიდი შეიცავს ფლუორესცენტურად მონიშნულ ნუკლეოტიდებს, დნმ პოლიმერაზას და ტერმინატორს. ტერმინატორის გამო, ერთდროულად მხოლოდ ერთი ბაზა ემატება. ყოველი ციკლის ტერმინატორი ამოღებულია და ის საშუალებას იძლევა შემდეგი ბაზის დამატება საიტზე. გარდა ამისა, ფლუორესცენტური სიგნალების საფუძველზე, კომპიუტერი ამოიცნობს თითოეულ ციკლში დამატებულ ბაზას. Illumina თანმიმდევრობის ტექნოლოგია აყალიბებს თანმიმდევრობას 4-დან 56 საათამდე.
რა მსგავსებაა Nanopore და Illumina Sequencing-ს შორის?
- Nanopore და illumina sequencing არის ორი თანმიმდევრობის ტექნიკა.
- ორივე სწრაფი და ახალი თანმიმდევრობის მეთოდია.
- ისინი გამოიყენება დნმ-ისა და რნმ-ის თანმიმდევრობების დასადგენად.
- ორივეს აქვს მაღალი სიზუსტე.
რა განსხვავებაა Nanopore და Illumina Sequencing-ს შორის?
ნანოპურების თანმიმდევრობა არის მესამე თაობის თანმიმდევრობის მეთოდი, რომელიც იყენებს ნანოპურს დნმ-ის მოლეკულების თანმიმდევრობის გამოსავლენად. ამის საპირისპიროდ, illumina sequencing არის მეორე თაობის თანმიმდევრობის ტექნიკა, რომელიც იყენებს შექცევადი საღებავის ტერმინატორების ტექნოლოგიას დნმ-ის მოლეკულების თანმიმდევრობის გამოსავლენად. ო, ეს არის მთავარი განსხვავება ნანოფორასა და ილუმინას თანმიმდევრობას შორის. უფრო მეტიც, ნანოფორების თანმიმდევრობას აქვს 92-97% სიზუსტე, ხოლო illumina-ს 99% სიზუსტე.
შემდეგი ინფოგრაფიკა ჩამოთვლის განსხვავებებს ნანოფორისა და ილუმინას თანმიმდევრობას შორის ცხრილის სახით.
შეჯამება – Nanopore vs Illumina Sequencing
მაღალი გამტარუნარიანობის თანმიმდევრობის ტექნიკა მოიცავს მეორე თაობის (მოკლე წაკითხვა) და მესამე თაობის (გრძელად წაკითხული) თანმიმდევრობის მეთოდებს. Nanopore და illumina sequencing არის ორი ახალი დნმ ტექნოლოგია, რომელიც მიეკუთვნება მესამე თაობის და მეორე თაობის (შემდეგი თაობის) დნმ-ის თანმიმდევრობის კატეგორიას. Nanopore sequencing იყენებს ნანოპურს დნმ-ის მოლეკულების თანმიმდევრობის დასადგენად. მეორეს მხრივ, illumina sequencing იყენებს შექცევადი საღებავის ტერმინატორების ტექნოლოგიას დნმ-ის მოლეკულების თანმიმდევრობის დასადგენად. ამრიგად, ეს არის ნანოფორისა და ილუმინას თანმიმდევრობის განსხვავების შეჯამება.
