Kluczowa różnica między sekwencjonowaniem klonowania przez klonowanie a sekwencjonowaniem strzelby polega na ich sposobie postępowania. Metoda klonowania przez sekwencjonowanie klonów obejmuje mapowanie chromosomów i klonowanie przed sekwencjonowaniem, podczas gdy klonowanie przez sekwencjonowanie typu shotgun pomija zarówno mapowanie chromosomów, jak i etapy klonowania podczas sekwencjonowania.
Klonowanie przez sekwencjonowanie klonów i klonowanie przez sekwencjonowanie strzelbowe to dwie metody współczesnego sekwencjonowania genomu. Klonowanie przez sekwencjonowanie klonów jest bardziej niezawodną metodą sekwencjonowania. Jednak metoda klonowania przez sekwencjonowanie shotgun jest szybsza i tańsza. Artykuł koncentruje się na subtelnej różnicy między sekwencjonowaniem klonów przez klonowanie a sekwencjonowaniem strzelbowym.
Co to jest klonowanie przez sekwencjonowanie klonów?
Klonowanie przez sekwencjonowanie klonów to metoda sekwencjonowania genomu. Wymaga mapowania każdego chromosomu przed podziałem DNA. Po zmapowaniu DNA powinno zostać rozbite na fragmenty o długości 150 kilozasad. Te fragmenty są następnie gotowe do sekwencjonowania. Kolejnym krokiem jest wprowadzenie fragmentów DNA do sztucznych chromosomów bakteryjnych (BAC), a następnie do komórek bakteryjnych. Ponieważ fragmenty znajdują się teraz wewnątrz komórek bakteryjnych, za każdym razem, gdy bakteria się dzieli, wstawione fragmenty DNA również dzielą się i wytwarzają wiele identycznych kopii. Następnie pojedynczy bakteryjny klon DNA jest fragmentowany na fragmenty o długości 500 par zasad. Są to mniejsze i zachodzące na siebie fragmenty. Następnie następuje sekwencjonowanie z wprowadzeniem tych fragmentów do wektora o znanej sekwencji DNA. Zaczynając od znanej sekwencji wektora, sekwencjonowanie jest kontynuowane aż do nieznanej sekwencji.
Po zakończeniu sekwencjonowania konieczne jest zidentyfikowanie obszarów nakładających się sekwencji. Następnie następuje łączenie fragmentów w celu utworzenia większych fragmentów początkowo przedstawionych w BAC. Następnie zgodnie z mapą genomu następuje montaż większych fragmentów w chromosomie.
Rysunek 01: Klonowanie przez sekwencjonowanie klonów
Istotną zaletą klonowania przez sekwencjonowanie klonów jest to, że wcześniej przygotowana mapa genomu pomaga w niezawodnym montażu większych fragmentów. Jednak wadą tej metody sekwencjonowania jest czasochłonność generowania map genomu i klonowania. Była to jednak metoda preferowana podczas „Projektu ludzkiego genomu”.
Co to jest klonowanie przez sekwencjonowanie strzelb?
Klonowanie przez sekwencjonowanie shotgun to metoda sekwencjonowania, która losowo dzieli sekwencje DNA na wiele małych fragmentów i ponownie składa sekwencję, obserwując nakładające się regiony. Większe genomy ssaków są trudne do sklonowania i złożenia. Wynika to z ich złożoności strukturalnej i rozmiaru. Chociaż klonowanie metodą sekwencjonowania klonów jest niezawodne, sekwencjonowanie genomów złożonych organizmów zajmuje dużo czasu. Dlatego klonowanie przez sekwencjonowanie shotgun stało się niezawodną tańszą metodą sekwencjonowania, którą można wykonać szybciej. Dlatego współcześni naukowcy polegają na tej metodzie sekwencjonowania, aby poradzić sobie ze złożonymi genomami.
Rysunek 02: Klonowanie przez sekwencjonowanie strzelb
Podczas klonowania metodą sekwencjonowania typu shotgun nie ma miejsca żadne konwencjonalne etapy mapowania i klonowania genomu. Początkowo cały genom jest podzielony na fragmenty o różnej wielkości od 20 kilozasad do 300 kilozasad. Następnie odbywa się sekwencjonowanie. Następnie, przy użyciu zaawansowanego oprogramowania komputerowego, konieczne jest złożenie fragmentów, patrząc na nakładające się regiony.
Klonowanie przez sekwencjonowanie metodą shotgun pomaga poprawić dokładność istniejących sekwencji genomu. Główną zaletą tej metody jest to, że jest znacznie szybsza i tańsza niż metoda klonowania przez sekwencjonowanie klonów. Jednak ten proces nie wymaga użycia mapy genetycznej. W związku z tym błędy podczas montażu są bardziej prawdopodobne. Jest to zatem główna wada klonowania metodą sekwencjonowania strzelbą.
Jakie są podobieństwa między klonowaniem przez sekwencjonowanie klonów a sekwencjonowaniem strzelby?
- Zarówno klonowanie przez sekwencjonowanie klonów, jak i sekwencjonowanie typu shotgun to dwie metody sekwencjonowania genomu.
- Podczas obu technik sekwencjonowania łączenie rozbitych fragmentów odbywa się poprzez identyfikację nakładających się regionów.
- Ponadto podział DNA na mniejsze fragmenty jest niezbędny zarówno do sekwencjonowania klonów, jak i strzelby.
Jaka jest różnica między klonowaniem przez sekwencjonowanie klonów a sekwencjonowaniem strzelby?
Klonowanie przez sekwencjonowanie klonów obejmuje dwa główne etapy: mapowanie chromosomów i klonowanie. W przeciwieństwie do tego, klonowanie przez sekwencjonowanie shotgun nie przebiega zgodnie z tymi dwoma etapami; losowo rozbija sekwencje DNA na wiele małych fragmentów i ponownie składa sekwencję, obserwując nakładające się regiony. Jest to więc kluczowa różnica między klonowaniem przez sekwencjonowanie klonów a sekwencjonowaniem strzelby. Ze względu na ten czynnik, klonowanie przez sekwencjonowanie klonów jest kosztownym i czasochłonnym procesem, podczas gdy klonowanie przez sekwencjonowanie shotgun jest szybsze i tańsze.
Jednakże błędy podczas montażu są mniej prawdopodobne podczas klonowania przez sekwencjonowanie klonów. Dzięki temu ma wysoką niezawodność. Jednak klonowanie przez sekwencjonowanie ze strzelby jest stosunkowo mniej niezawodną techniką. Jest to więc również znacząca różnica między klonowaniem przez sekwencjonowanie klonów a sekwencjonowaniem strzelbowym.
Poniższa grafika informacyjna przedstawia więcej informacji na temat różnicy między sekwencjonowaniem klonów a sekwencjonowaniem strzelby.
Podsumowanie – klonowanie przez sekwencjonowanie klonów kontra sekwencjonowanie strzelby
Podsumowując różnicę między klonem przez sekwencjonowanie klonów a sekwencjonowaniem typu shotgun, klon przez sekwencjonowanie klonów i sekwencjonowanie typu shotgun to dwie metody sekwencjonowania genomu. Jednak technika klonowania przez sekwencjonowanie klonów obejmuje zarówno mapowanie genomu, jak i procesy klonowania, podczas gdy klonowanie przez sekwencjonowanie typu shotgun nie. Jest to więc kluczowa różnica między klonowaniem przez sekwencjonowanie klonów a sekwencjonowaniem strzelby. Ponieważ mapowanie genomu odbywa się podczas klonowania przez sekwencjonowanie klonów, prawdopodobieństwo wystąpienia błędów podczas składania sekwencji jest mniejsze. Ale klonowanie przez sekwencjonowanie shotgun jest znacznie szybszym i tańszym procesem. Jednak jest stosunkowo mniej niezawodny. Klonowanie przez sekwencjonowanie klonów było preferowaną metodą sekwencjonowania podczas „Projektu ludzkiego genomu”. Ale współczesny biolog molekularny bardziej polega na klonowaniu przez sekwencjonowanie strzelby.
