Kluczowa różnica – genotypowanie a sekwencjonowanie
Genotypowanie i sekwencjonowanie to dwie techniki wykonywane w celu uzyskania informacji o kwasach nukleinowych, głównie DNA organizmu. Kluczową różnicą między genotypowaniem a sekwencjonowaniem jest to, że genotypowanie jest procesem określania, jaki wariant genetyczny posiada dana osoba za pomocą markerów, podczas gdy sekwencjonowanie to określenie prawidłowej kolejności sekwencji nukleotydów w danym fragmencie DNA.
Co to jest genotypowanie?
Genotypowanie to określenie składu genetycznego osobnika przy użyciu sekwencji DNA i markerów oraz porównanie i identyfikacja jego dziedziczenia. Genotypowanie jest ważne w biologii ewolucyjnej, biologii populacji, taksonomii, ekologii i genetyce organizmów. Można to przeprowadzić różnymi technikami, w tym sekwencjonowaniem DNA, reakcją łańcuchową polimerazy, polimorfizmem długości fragmentów restrykcyjnych (RFLP), losową detekcją amplifikacji polimorfizmu, polimorfizmem długości amplifikowanych fragmentów (AFLP), mikromacierzami DNA itp.
Genotypowanie polega na sekwencjonowaniu poszczególnych małych fragmentów sekwencji DNA i znajdowaniu pokrewieństwa składu genetycznego z innymi osobnikami przy użyciu markerów genetycznych. Określa polimorfizmy pojedynczego nukleotydu (SNP) wśród osobników lub określonych alleli. Genotypowanie ma zastosowanie do szerokiej gamy organizmów, w tym ludzi. Ma również zastosowanie do drobnoustrojów, takich jak wirusy, grzyby itp. i może służyć do określania ich wariantów genetycznych za pomocą profili referencyjnych. W epidemiologii molekularnej i mikrobiologii sądowej kontrolowanie patogenów, zwłaszcza mikroorganizmów, odbywa się na podstawie informacji uzyskanych z genotypowania. Genotypowanie jest bardzo ważne w analizie rodowodowej. Ludzi poddaje się genotypowaniu, aby potwierdzić macierzyństwo i ojcostwo. Genotyp ujawni dominujące i recesywne allele genów, które decydują o określonych cechach.
Rysunek_1: Genotypowanie RFLP
Co to jest sekwencjonowanie?
Sekwencjonowanie to proces określania właściwej kolejności nukleotydów w danym fragmencie DNA lub RNA. Praktycznie wszystkie informacje potrzebne do wzrostu i rozwoju organizmu są zakodowane w jego genomie. Dostępność technik wytwarzania i rozdzielania kilkuset nukleotydowych fragmentów kwasów nukleinowych doprowadziła do opracowania procedur określania dokładnej sekwencji nukleotydowej danego fragmentu DNA lub RNA. Obecnie dostępne są różne rodzaje metod sekwencjonowania. Te metody sekwencjonowania, wraz z technologiami budowy bibliotek genomowych reprezentujących cały genom organizmu, ułatwiają sekwencjonowanie całego genomu tego organizmu, dokonując dogłębnej analizy struktur genów, funkcji genów, lokalizacji genów, ekspresji genów, mapowanie genów, regiony regulujące geny itp.
Całkowite genomy wielu wirusów, kilku bakterii, archebakterii, drożdży i kilku innych organizmów zostały zsekwencjonowane i zmapowane. Projekt genomu ludzkiego umożliwił sekwencjonowanie i mapowanie całego ludzkiego genomu oraz opublikowanie pierwszego szkicu w 2003 roku. Jest to kamień milowy w rozwoju biologii. Sekwencje genomu ludzkiego są obecnie wykorzystywane w sektorze medycznym do identyfikacji genetycznych przyczyn rzadkich chorób, badań przesiewowych ryzyka chorób u noworodków, identyfikacji szczegółów genetycznych różnych nowotworów, opracowywania nowych środków terapeutycznych i opracowywania nowych narzędzi diagnostycznych itp.
W świecie roślin zsekwencjonowano genom ryżu i genomy Arabidopsis. Znajomość tych sekwencji niewątpliwie zrewolucjonizuje nasze rozumienie funkcjonowania komórek i organizmów.
Rysunek_2: Autoradiograf sekwencjonowania sangera
Jaka jest różnica między genotypowaniem a sekwencjonowaniem?
Genotypowanie a sekwencjonowanie |
|
| Genotypowanie to proces określania składu genetycznego osobnika i sprawdzania grupy lub taksonomii tego organizmu. | Sekwencjonowanie to proces określania dokładnej kolejności nukleotydów danego fragmentu DNA lub RNA. |
| Techniki | |
| RFLP, sekwencjonowanie genów, PCR, mikromacierze DNA, AFLP itp. | Sekwencjonowanie Sangera, sekwencjonowanie Gilberta, pirosekwencjonowanie, sekwencjonowanie nowej generacji, sekwencjonowanie strzelb itp. |
| Poważne problemy | |
| Jest to bardziej zaniepokojone tym, czy różnice w genotypie dają rzeczywiste różnice w fenotypie. | Jest to bardziej zaniepokojone kolejnością nukleotydów oraz jej różnicami i zmianami z innymi organizmami. |
Podsumowanie – Genotypowanie a sekwencjonowanie
Genotypowanie i sekwencjonowanie są przydatne do badania informacji genetycznej organizmów. Genotypowanie to proces określania zmienności genotypów między osobnikami i znajdowania ich kategorii. Sekwencjonowanie to proces określania prawidłowej kolejności nukleotydów w interesującym fragmencie lub regionie DNA. Obie techniki dostarczają ważnych informacji o genach i genomach.
