Unterschied zwischen der gesamten Genomsequenzierung und Microarray
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- Prof. Dr. Charleen Lammert
Die DNA -Sequenzierung ist die Bestimmung der Anordnung der chemischen Bausteine, die als „Nucleobasen“ in der gesamten DNA -Molekülkette bezeichnet werden. Diese Dekodierung genetischer Sequenzen zeigt Wissenschaftlern die genetischen Informationen, die in einem bestimmten DNA -Segment codiert sind. In der doppelten Helix der DNA bindet jede der chemischen Basen immer auf die gleiche Weise, um „Basispaare zu bilden.”Adenin (a) bindet immer an Thymin (t) und Cytosin (C) bindet immer an Guanin (g). Diese Paarung liegt dem Mechanismus zugrunde, durch den DNA -Moleküle während der Zellteilung kopiert werden. Die Paarung ist die Grundlage für die für die DNA -Sequenzierung verwendeten Methoden. Es gibt verschiedene Sequenzierungstechniken, die für verschiedene Zwecke verwendet werden.
Die Kapazität von DNA zur codierenden genetischen Information ist enorm - die mögliche Anzahl von Konfigurationen eines DNA -Strangs, der aus N -Nukleotiden besteht. Abhängig von den Zwecken der Analyse kann es erforderlich sein, das gesamte Genom eines Individuums aufzudecken oder nur zu identifizieren, ob bestimmte Gene vorhanden sind. Der Prozess, durch den die vollständige DNA -Sequenz eines Genoms bestimmt wird. Der Nachweis der Genexpression bestimmter vordefinierter Gene unter Verwendung von Mikroskop -Objektträgern mit bestimmten DNA -Sequenzen oder Genen, die sich an definierten Positionen befinden, wird als Microarray bezeichnet.
Was ist die ganze Genomsequenzierung?
Die gesamte Genomsequenzierung ist der Prozess, durch den die vollständige DNA -Sequenz des menschlichen, tierischen, pflanzlichen, bakteriellen oder viralen Genoms gleichzeitig bestimmt wird. Durch die Sequenzierung des gesamten Genoms werden alle erblichen Informationen eines lebenden Organismus gelesen. Das Ergebnis ist eine Liste mit der Roh -Nukleotidsequenz des haploiden Chromosomensatzes. Die Sequenzierung des gesamten Genoms ist ein leistungsstarkes Werkzeug zur Diagnose seltener genetischer Erkrankungen. Um jedoch die medizinische oder biologische Bedeutung der erhaltenen Informationen zu verstehen, ist eine weitere Analyse erforderlich.
2003 wurde das menschliche Genom zum ersten Mal in einem internationalen Forschungsprogramm, das 1990 als Human Genome Project (HGP) gestartet wurde, vollständig entschlüsselt. Das menschliche Genom enthält ungefähr 3 Milliarden Basispaare und ist der vollständige Satz von „Anweisungen“ für die Erstellung und Reproduktion jedes Organismus. Die gesamte Genomsequenzierung erzeugt eine große Menge an Daten und benötigt relevante Speicherkapazität und Rechenleistung.
Was ist Microarray?
Microarray ist Laborentechnologie zum Nachweis der Genexpression, einer besonderen Bibliothek von immobilisierten synthetischen Nukleinsäureproben, die räumlich auf einer festen Base angeordnet sind. Es verwendet einen Mikroskop -Objektträger mit bestimmten DNA -Sequenzen oder Genen an definierten Positionen. Mithilfe der Hybridisierung zu komplementären Sequenzen hilft diese Technologie, das Transkriptom gleichzeitig zu profilieren und zu untersuchen (I.e. Der Satz aller RNA -Moleküle, die in einer Zelle exprimiert werden).
Die DNA Microarray -Technologie wurde Mitte der neunziger Jahre entwickelt. Die Grundlage dieser Technologie ist die Hybridisierung zwischen der von einer Zellprobe umgekehrten cDNA zu einem Objektträger mit einer angeschlossenen komplementären DNA -Sonde.
Anfänglich bestanden Microarrays aus Filterpapier mit immobilisierten cDNAs. Seit 1995 bestehen sie aus kurzen synthetischen Sonden, die an spezifisch bezeichneten Stellen auf der festen Basis (Silizium oder Glas) angebracht sind.
DNA-Microarrays werden zur Diagnose der Krankheitsdiagnose zum Nachweis bestimmter krankheitsrelevanter Gene oder deren Biomarker verwendet. Sie werden auch für die Analyse von Mutationen, den Nachweis von Chromosomenanomalien, das Screening von Einzelnukleotidpolymorphismen und die Bestimmung der posttranslationalen Modifikation verwendet.
Das Hauptprinzip für diese Methode ist die Fähigkeit von DNA. Die hohe Anzahl komplementärer Basispaare sorgt für eine starke Bindung. Die nicht speziell gebundenen Sequenzen werden ausgewaschen, während die stark gebundenen Bindung am Microarray geblieben sind.
Unterschied zwischen der gesamten Genomsequenzierung und Microarray
Definition
Ganzes Genomsequenzierung: Die gesamte Genomsequenzierung ist ein Prozess der Bestimmung der vollständigen DNA -Sequenz des menschlichen, tierischen, pflanzlichen, bakteriellen oder viralen Genoms.
Microarray: Der Nachweis der Genexpression vordefinierter Gene unter Verwendung von Mikroskop-Objektträgern mit bestimmten DNA-Sequenzen oder Genen, die sich an definierten Positionen befinden, wird als Microarray bezeichnet.
Prinzip
Ganzes Genomsequenzierung: Die gesamte Genomsequenzierung ist eine sequenzbasierte Technik.
Microarray: Microarray ist eine hybridisierungsbasierte Technik.
Ergebnisse
Ganzes Genomsequenzierung: Die Gynäleomomsequenzierung identifiziert alle Sequenzen in einem Genom.
Microarray: Microarray identifiziert das Vorhandensein vordefinierter Sequenzen.
Preis
Ganzes Genomsequenzierung: Die gesamte Genomsequenzierung ist im Vergleich zu Microarray teurer.
Microarray: Microarray ist billiger als das gesamte Genomsequenzieren.
Rechenleistung
Ganzes Genomsequenzierung: Die gesamte Genomsequenzierung erzeugt eine große Menge an Daten und benötigt relevante Speicherkapazität und Rechenleistung.
Microarray: Microarray definiert das Vorhandensein/Fehlen vordefinierter Sequenzen und erfordert keine signifikante Speicherkapazität und Rechenleistung.
Unterschied zwischen der gesamten Genomsequenzierung und Microarray
Zusammenfassung:
- Jedes DNA -Molekül ist ein verpacktes separates Chromosom, und alle genetischen Informationen, die in den haploiden Chromosomen -Satz jedes Organismus enthalten sind, werden als Genom bezeichnet.
- Abhängig von den Zwecken der Analyse kann es erforderlich sein, das gesamte Genom eines Individuums aufzudecken oder nur zu identifizieren, ob bestimmte Gene vorhanden sind.
- Der Prozess, durch den die vollständige DNA -Sequenz eines Genoms bestimmt wird.
- Der Nachweis der Genexpression vordefinierter Gene unter Verwendung von Mikroskop-Objektträgern mit bestimmten DNA-Sequenzen oder Genen, die sich an definierten Positionen befinden, wird als Microarray bezeichnet.
- Ganzes Genomsequenzierung ist eine sequenzbasierte Technik, während Microarray eine hybridisierungsbasierte Technik ist.
- Die gesamte Genomsequenzierung identifiziert alle Sequenzen in einem Genom, während Microarray das Vorhandensein eines vordefinierten Satzes von Sequenzen identifiziert.
- Die gesamte Genomsequenzierung ist teurer als Microarray.
- Die gesamte Genomsequenzierung erzeugt eine große Menge an Daten und benötigt relevante Speicherkapazität und Rechenleistung. Microarray definiert das Vorhandensein/Fehlen vordefinierter Sequenzen und erfordert keine signifikante Speicherkapazität und Rechenleistung.