Skillnad mellan Maxam Gilbert och Sanger Sequencing | Maxam Gilbert vs Sanger Sequencing

Nyckelfaktor - Maxam Gilbert vs Sanger Sequencing

Nukleotider är de grundläggande strukturella enheterna och byggstenarna av DNA. DNA-molekylen är sammansatt av en polynukleotidkedja. Det finns fyra olika nukleotider som finns i DNA. Dessa nukleotider är sammansatta av fyra olika kvävebaser benämnda A (adenin), G (guanin), C (cytosin), T (tymin). Nukleotidernas ordning i DNA-molekylen har stor betydelse eftersom den kodar för en viktig genetisk information för tillväxt och utveckling av organismer. DNA-sekvensering hänför sig till processen som bestämmer DNA: s exakta nukleotidsekvens. Det finns olika DNA-sekvenseringsmetoder. Maxam Gilbert-sekvensering och Sanger DNA-sekvensering är två metoder för DNA-sekvensering som hör till sekvensering av första generationen. Maxam Gilbert-sekvenseringsproceduren bestämmer bassekvensen genom klyvning av de 5'-ändmärkta DNA-fragmenten företrädesvis vid var och en av fyra nukleotider och gelelektrofores. Sanger-sekvenseringsförfarandet bestämmer nukleotidsekvensen genom syntetisering av enkelsträngat DNA med användning av DNA-polymeras och dideoxynukleotider och gelelektrofores. Detta är nyckelfaktorn mellan Maxam Gilbert och Sanger Sequencing.

INNEHÅLL

1. Översikt och nyckelfaktor

2. Vad är Maxam Gilbert

3. Vad är Sanger Sequencing

4. Jämförelse vid sida vid sida - Maxam Gilbert vs Sanger Sequencing

5. Sammanfattning

Vad är Maxam Gilbert Sequencing?

Maxam Gilbert-sekvensering, även känd som kemisk sekvenseringsmetod , är en teknik som utvecklades för att bestämma nukleotidernas ordning i DNA. Denna metod introducerades av Walter Gilbert och Alan Maxam 1976 och blev populär eftersom den kan utföras direkt med renat DNA. Maxam Gilbert-metoden hör till den första generationen av DNA-sekvensering, och det var den första sekvenseringsmetoden som används i stor utsträckning av forskare.

Grundprincipen för denna metod ligger i begränsningen av de slutmärkta DNA-fragmenten vid specifika baser med basspecifika kemikalier och betingelser och separation av de märkta fragmenten med elektrofores som visas i figur 01. Fragmenten separeras i enlighet med deras storlekar på gelén. Eftersom fragmenten är märkta kan DNA-molekylens sekvens lätt härledas.

Maxam gilbert-metoden använder basspecifika kemikalier för att bryta DNA vid specifika baser. Två vanliga kemikalier som heter dimetylsulfat och hydrazinkemikalier används för att selektivt anfalla puriner respektive pyrimidiner.

Maxam Gilbert-sekvenseringsmetoden utförs via flera steg enligt följande.

Rening av DNA-sekvensen med användning av restriktionsendonukleaser
Märkning av DNA-fragmentens ändar genom tillsats av radioaktiva fosfater
Rening av de märkta fragmenten från icke-märkta fragment med gelelektrofores
Separation av end- märkt DNA i fyra rör och behandla med basspecifika kemikalier separat
Elektrofores av innehållet i varje rör på separata linjer på en gel och fragmentseparation i enlighet med deras längd.
Detektion av fragmenten med autoradiograf.

Figur 01: Maxam Gilbert Sequencing

Vad är Sanger Sequencing?

Sanger Sequencing är en sekvenseringsmetod som utvecklats av Frederick Sanger och hans kollegor 1977 för att bestämma bassekvensen för ett givet DNA-fragment. Det är också känt som kedjestoppsekvensering eller Dideoxy-sekvenseringsmetod. Denna metod arbetar med principen om selektiv inkorporering av kedjestoppande dideoxynukleotider (ddNTP) såsom ddGTP, ddCTP, ddATP och ddTTP genom DNA-polymeras under syntesen av enkelsträngat DNA för att avsluta strängbildningen. Dideoxynukleotider saknar 3'-OH-grupper för bildning av fosfodiesterbindningar med intilliggande nukleotid. Följaktligen stoppar strängbildningen när en ddNTP införlivas i nybildande sträng under sanger-sekvensering.

I denna metod utförs fyra separata DNA-syntesreaktioner (PCR) i fyra separata rör med en typ av ddNTP. Övriga krav tillhandahålls också för rören för PCR inklusive primers, dNTPs, Taq polymeras, specifika betingelser etc. Fyra separata reaktioner utförs i fyra rör med fyra blandningar. Efter PCR-reaktioner är de resulterande DNA-fragmenten denaturerade och separerade genom gelelektrofores. Sedan visualiseras fragmenten genom att använda antingen en märkt (radioaktiv eller fluorescerande) primer eller dNTP som visas i figur 02.

Figur 02: Sångersekvensering

Vad är skillnaden mellan Maxam Gilbert och Sanger Sequencing?

- diff Artikel Middle before Table ->

Maxam Gilbert vs Sanger Sequencing
Maxam Gilbert-sekvensering är den första tekniken utvecklad för DNA-sekvensering.	Sanger-sekvenseringsmetod infördes efter Maxam Gilbert-sekvenseringsmetoden.
Användning
Denna metod används sällan.	Sanger-sekvensering används rutinmässigt för sekvensering.
Användning av farliga kemikalier
Det använder farliga kemikalier.	Användning av farliga kemikalier är begränsad jämfört med Maxam Gilbert-metoden.
Märkning för detektering
Denna metod använder radioaktiv P ³² för märkning av ändarna av DNA-fragmenten.	Sanger-sekvensering använder radioaktivt eller fluorescensmärkta ddNTPs.

Sammanfattning - Maxam Gilbert vs Sanger Sequencing

Maxam Gilbert och Sanger-sekvensering är två typer av DNA-sekvenseringstekniker som kommer under första generationens DNA-sekvensering.Maxam Gilbert-sekvensering är den första metoden införd för DNA-sekvensering 1976, och den utförs genom att bryta de slutmärkta DNA-fragmenten med basspecifika kemikalier. Det är därför känt som kemisk sekvensering. Sanger-sekvenseringsmetod introducerades 1977 och bygger på ddNTP-driven kedjestoppningsreaktioner. Sanger-sekvenseringsmetod populär än Maxam Gilbert-metoden på grund av flera nackdelar med Maxam Gilbert-metoden som överdriven tidskonsumtion, användning av farliga kemikalier etc. Det här är skillnaden mellan Maxam Gilbert och Sanger-sekvensering.

Referenser:

1. Maxam, A. M, och Walter Gilbert. "En ny metod för sekvensering av DNA. "Förhandlingar av National Academy of Sciences. National Acad Sciences, 9 dec. 1976. Web. 30 mars 2017

2. Heather, James M., och Benjamin Chain. "Sekvensen av sekvenser: Historien för sekvensering av DNA. "Genomics. Academic Press, jan 2016. Web. 30 mars 2017

3. Pareek, Chandra Shekhar, Rafal Smoczynski och Andrzej Tretyn. "Sekventeringsteknik och genom-sekvensering. "Journal of Applied Genetics. Springer-Verlag, nov. 2011. Web. 30 mars 2017

Image Courtesy:

1. "Maxam gilbert sekvensering" av flera gånger på engelska Wikipedia (CC BY 3. 0) via Commons Wikimedia

2. "Sanger-sequencing" Av Estevezj - Egent arbete (CC BY-SA 3. 0) via Commons Wikimedia