Perbedaan antara NGS dan Sanger Sequencing | NGS vs Sanger Sequencing

Perbedaan Kunci - NGS vs Sanger Sequencing

Sequencing Generasi Berikutnya (NGS) dan Sanger Sequencing adalah dua jenis teknik sekuensing nukleotida yang dikembangkan dari waktu ke waktu. Metode Sanger Sequencing banyak digunakan selama bertahun-tahun dan NGS menggantinya baru-baru ini karena kelebihannya. Perbedaan utama antara NGS dan Sanger Sequencing adalah bahwa NGS bekerja berdasarkan prinsip sequencing jutaan sekuens secara bersamaan dalam cara yang cepat melalui sistem sekuensing sementara Sanger Sequencing bekerja berdasarkan prinsip penghentian rantai karena penggabungan kata dideoxynucleotides secara selektif oleh Enzim polimerase DNA selama replikasi DNA dan pemisahan fragmen yang dihasilkan oleh elektroforesis kapiler.

DAFTAR ISI

1. Ikhtisar dan Perbedaan Kunci

2. Apa itu Urutan Nukleotida

3. Apa itu NGS

4. Apa itu Sanger Sequencing

5. Perbandingan Side by Side - NGS vs Sanger Sequencing

6. Ringkasan

Apa itu Urutan Nukleotida?

Informasi genetik disimpan dalam urutan nukleotida DNA atau RNA organisme. Proses penentuan urutan nukleotida yang benar (menggunakan empat basa) dalam fragmen tertentu (dalam gen, kumpulan gen, kromosom, dan genom lengkap) dikenal sebagai urutan nukleotida . Hal ini sangat penting dalam penelitian genomik, studi forensik, virologi, biologi sistematis, diagnosis medis, bioteknologi dan di banyak bidang lainnya untuk menganalisis struktur dan fungsi gen. Ada berbagai jenis metode sekuensing yang dikembangkan oleh para ilmuwan. Di antara mereka, sekumpulan Sanger yang dikembangkan oleh Frederick Sanger pada tahun 1977 banyak digunakan dan dipopulerkan untuk jangka waktu yang lama sampai Next Generation Sequencing menggantikannya.

Apa itu NGS?

Next Generation Sequencing (NGS) adalah istilah yang digunakan untuk merujuk pada proses sekuensing throughput high modern. Ini menggambarkan sejumlah teknologi sekuensing modern yang berbeda yang merevolusi studi genomik dan Biologi Molekuler. Teknik tersebut adalah sequencing Illumina, sekuens Roche 454, sekuens Ion Proton dan sekuens SOLID (Sequencing by Oligo Ligation Detection). Sistem NGS lebih cepat dan lebih murah. Empat metode sekuensing DNA utama digunakan pada sistem NGS yaitu; pyrosequencing, sekuensing oleh sintesis, sekuensing oleh sekuensing ligasi dan sekuens semikonduktor. Sejumlah besar untaian DNA atau RNA (jutaan) dapat diurutkan secara paralel. Ini memungkinkan sekuens seluruh genom organisme dalam jangka waktu singkat, tidak seperti sekuens Sanger yang membutuhkan lebih banyak waktu.

NGS memiliki banyak kelebihan dibanding metode Sanger sequencing konvensional. Ini adalah proses kecepatan tinggi, lebih akurat dan hemat biaya yang dapat dilakukan dengan ukuran sampel yang kecil. NGS dapat digunakan dalam penelitian metagenomik, dalam mendeteksi variasi dalam genom individu karena penyisipan dan penghapusan dll dan dalam analisis ekspresi gen.

Gambar_1: Perkembangan dalam NGS Sequencing

Apa itu Sanger Sequencing?

Sanger Sequencing adalah metode sekuensing yang dikembangkan oleh Frederick Sanger dan rekan-rekannya pada tahun 1977 untuk menentukan urutan nukleotida yang tepat dari fragmen DNA yang diberikan. Hal ini juga dikenal sebagai rangkaian urutan pemutusan rantai

atau Dideoxy sequencing . Prinsip kerja metode ini adalah penghentian sintesis untai dengan penggabungan rantai inisiat ddITPe ddGTP, ddCTP, ddATP dan ddTTP dengan DNA polimerase selama replikasi DNA secara selektif. Nukleotida normal memiliki gugus 3 'OH untuk pembentukan ikatan fosfodiester antara nukleotida yang berdekatan untuk melanjutkan pembentukan untai. Namun, ddNTP kekurangan kelompok OH 3 'ini dan tidak dapat membentuk ikatan fosfodiester antara nukleotida. Oleh karena itu, perpanjangan rantai berhenti. Dengan metode ini, DNA beruntai tunggal yang akan diurutkan berfungsi sebagai untai template untuk sintesis DNA in vitro

. Persyaratan lainnya adalah primer oligonukleotida, prekursor deoksinukleotida dan enzim DNA polimerase. Ketika ujung mengapung dari fragmen target diketahui, primer dapat dirancang dengan mudah untuk replikasi DNA. Empat reaksi sintesis DNA terpisah dilakukan di empat tabung terpisah. Setiap tabung memiliki ddNTPs terpisah, bersama dengan persyaratan lainnya. Dari nukleotida tertentu, campuran dNTPs dan ddNTPs ditambahkan. Demikian juga, empat reaksi terpisah dilakukan pada empat tabung dengan empat campuran. Setelah reaksi, deteksi fragmen DNA dan konversi pola fragmen menjadi informasi sekuens dilakukan. Fragmen DNA yang dihasilkan bersifat panas didenaturasi dan dipisahkan dengan elektroforesis gel. Jika nukleotida radioaktif digunakan, pola pita pada gel poliakrilamida dapat divisualisasikan dengan autoradiografi. Bila metode ini menggunakan dideoxynucleotides yang diberi tag fluorescently, dapat dikurangi putaran gel dan dilewatkan melalui sinar laser untuk dideteksi oleh detektor neon. Untuk menghindari kesalahan yang mungkin timbul saat berurutan dibaca oleh mata dan masuk secara manual ke komputer, metode ini berkembang menjadi penggunaan sequencer otomatis yang digabungkan dengan komputer. Ini adalah metode yang digunakan untuk mengurutkan DNA dari proyek Genom Manusia. Metode ini masih digunakan dengan modifikasi lanjutan karena memberikan informasi urutan yang akurat meski prosesnya mahal dan lamban. Gambar_2: Sanger Sequencing

Apa perbedaan antara NGS dan Sanger Sequencing?

- diff Article Middle before Table ->

NGS vs Sanger Sequencing

Next Generation Sequencing (NGS) mengacu pada proses sekuensing throughput high modern.Ini menggambarkan sejumlah teknologi sekuensing modern yang berbeda

Sanger Sequencing adalah metode sekuensing yang dikembangkan oleh Frederick Sanger untuk menentukan urutan nukleotida yang tepat dari fragmen DNA yang diberikan.
Efektivitas Biaya	NGS adalah proses yang lebih murah karena mengurangi waktu, tenaga dan bahan kimia.
Ini adalah proses yang mahal karena membutuhkan waktu, tenaga manusia dan lebih banyak bahan kimia.
Kecepatan	Ini lebih cepat karena deteksi kimia dan deteksi sinyal banyak untaian terjadi paralel.
Ini memakan waktu karena deteksi kimia dan deteksi sinyal terjadi sebagai dua proses terpisah dan hanya pada untaian yang bisa dibaca sekaligus.
Keandalan	NGS dapat diandalkan.
Sekuensing Sanger kurang dapat diandalkan
Ukuran Sample	NGS membutuhkan lebih sedikit jumlah DNA.
Metode ini membutuhkan sejumlah besar DNA template.
Basis DNA per Fragmen Sequenced	Jumlah basis DNA per fragmen sekuensing lebih rendah dari pada metode Sanger
Urutan yang dihasilkan lebih panjang dari pada urutan NGS.
Ringkasan - NGS vs Sanger Sequencing	NGS and Sanger Sequencing adalah teknik sekuensing nukleotida yang banyak digunakan dalam Biologi Molekuler. Sever sequencing adalah metode sequencing awal yang digantikan oleh NGS. Perbedaan utama antara NGS dan Sanger Sequencing adalah NGS adalah kecepatan tinggi, proses yang lebih akurat dan hemat biaya daripada sekuens Sanger. Kedua teknik tersebut menciptakan wabah besar dalam Genetika dan Bioteknologi.

Referensi:

1. Nowrousian, Minou. "Teknik Sequencing Generasi Berikutnya untuk Mikroorganisme Eukariotik: Solusi Sequencing Berbasis Masalah Biologis. "Sel Eukariotik. American Society for Microbiology, September 2010. Web. 18 Februari 2017

2. Sanger, F., S. Nicklen, dan A. R. Coulson. "Sekuensing DNA dengan penghambat penghambat rantai. "Prosiding National Academy of Sciences 74. 12 (1977): 5463-467. Web.

3. Liu, Lin, Yinhu Li, Li Siliang, Ni Hu, Yimin Dia, Ray Pong, Danni Lin, Lihua Lu, dan Maggie Law. "Perbandingan Sistem Sequencing Generasi Berikutnya. "Journal of Biomedicine and Biotechnology 2012 (2012): 1-11. Web.

Image Courtesy:

"Sanger-sequencing" Oleh Estevezj - Karya Sendiri (CC BY-SA 3. 0) melalui Commons Wikimedia

"Perkembangan dalam rangkaian generasi berikutnya" Oleh Nederbragt, Lex (2012) - (CC BY 3. 0) melalui Commons Wikimedia