Diferença entre Maxam Gilbert e Sanger Sequencing

Diferença de chave - Maxam Gilbert vs Sanger Sequencing
 

Os nucleotídeos são as unidades estruturais básicas e os blocos de construção do DNA. A molécula de DNA é composta por uma cadeia polinucleotídica. Existem quatro nucleotídeos diferentes encontrados no DNA. Esses nucleotídeos são compostos de quatro bases nitrogenadas diferentes denominadas A (adenina), G (guanina), C (citosina), T (timina). A ordem dos nucleotídeos na molécula de DNA tem uma grande importância, pois codifica uma informação genética importante para o crescimento e desenvolvimento dos organismos. Sequenciação de DNA refere-se ao processo que determina a sequência nucleotídica precisa do DNA. Existem diferentes métodos de sequenciamento de DNA. O sequenciamento de Maxam Gilbert e o sequenciamento de DNA Sanger são dois métodos de sequenciamento de DNA que pertencem ao sequenciamento de primeira geração. O procedimento de sequenciação de Maxam Gilbert determina a sequência base clivando quimicamente os fragmentos de DNA marcados na extremidade 5 'preferencialmente em cada um dos quatro nucleotídeos e na eletroforese em gel. O procedimento de sequenciamento de Sanger determina a sequência de nucleotídeos sintetizando o DNA de fita simples usando DNA polimerase e didesoxinucleotídeos e eletroforese em gel. Essa é a principal diferença entre Maxam Gilbert e Sanger Sequencing.

CONTEÚDO
1. Visão geral e principais diferenças
2. O que é Maxam Gilbert
3. O que é o sequenciamento Sanger
4. Comparação Lado a Lado - Maxam Gilbert vs Sanger Sequencing
5. Resumo

O que é o sequenciamento de Maxam Gilbert?

Sequenciamento de Maxam Gilbert, também conhecido como método de sequenciamento químico, é uma técnica desenvolvida para determinar a ordem dos nucleotídeos no DNA. Este método foi introduzido por Walter Gilbert e Alan Maxam em 1976 e tornou-se popular, pois pode ser realizado diretamente com DNA purificado. O método Maxam Gilbert pertence à primeira geração de sequenciamento de DNA e foi o primeiro método de sequenciamento amplamente utilizado pelos cientistas.

O princípio básico desse método reside na restrição dos fragmentos de DNA marcados na extremidade em bases específicas por produtos químicos e condições específicas da base e na separação dos fragmentos marcados por eletroforese, conforme mostrado na figura 01. Os fragmentos são separados de acordo com seus tamanhos no gel. Como os fragmentos são marcados, a sequência da molécula de DNA pode ser facilmente deduzida.

O método Maxam Gilbert usa produtos químicos específicos da base para quebrar o DNA em bases específicas. Dois produtos químicos comuns chamados sulfato de dimetila e hidrazina são usados ​​para atacar seletivamente purinas e pirimidinas, respectivamente.

O método de sequenciamento Maxam Gilbert é realizado através de várias etapas, como a seguir.

1. Purificação da sequência de DNA usando endonucleases de restrição
2. Rotulagem das extremidades dos fragmentos de DNA adicionando fosfatos radioativos
3. Purificação dos fragmentos marcados a partir de fragmentos não marcados por eletroforese em gel
4. Separação do DNA marcado na extremidade em quatro tubos e tratamento com produtos químicos específicos de base separadamente
5. Eletroforese do conteúdo de cada tubo em linhas separadas em uma separação de gel e fragmento de acordo com seu comprimento.
6. Detecção dos fragmentos por auto-radiografia.

Figura 01: Sequenciação de Maxam Gilbert

O que é o sequenciamento Sanger?

O sequenciamento de Sanger é um método de sequenciamento desenvolvido por Frederick Sanger e seus colegas em 1977 para determinar a sequência base de um dado fragmento de DNA. Também é conhecido como sequência de terminação em cadeia ou Método de sequenciamento didesoxi. Este método trabalha com o princípio da incorporação seletiva de didesoxinucleotídeos de terminação de cadeia (ddNTPs), como ddGTP, ddCTP, ddATP e ddTTP pela DNA polimerase durante a síntese do DNA de fita simples para finalizar a formação de fita. Os didesoxinucleotídeos carecem de grupos 3 'OH para a formação de ligações fosfodiéster com nucleotídeo adjacente. Portanto, a formação do cordão para quando o ddNTP é incorporado no cordão que se forma recentemente durante o sequenciamento de sanger.

Neste método, quatro reações de síntese de DNA separadas (PCR) são realizadas em quatro tubos separados com um tipo de ddNTP. Também são fornecidos outros requisitos para os tubos para PCR, incluindo iniciadores, dNTPs, polimerase Taq, condições específicas, etc. Quatro reações separadas são realizadas em quatro tubos com quatro misturas. Após as reações de PCR, os fragmentos de DNA resultantes são desnaturados por calor e separados por eletroforese em gel. Em seguida, os fragmentos são visualizados usando um iniciador marcado (radioativo ou fluorescente) ou dNTPs, como mostrado na figura 02.

Figura 02: Seqüenciamento Sanger

Qual é a diferença entre Maxam Gilbert e Sanger Sequencing?

Maxam Gilbert vs Sanger Sequencing
O sequenciamento de Maxam Gilbert é a primeira técnica desenvolvida para sequenciamento de DNA.	O método de sequenciamento de Sanger foi introduzido após o método de sequenciamento de Maxam Gilbert.
Uso
Este método é raramente usado.	O sequenciamento Sanger é usado rotineiramente para sequenciamento.
Uso de produtos químicos perigosos
Utiliza produtos químicos perigosos.	O uso de produtos químicos perigosos é limitado se comparado ao método Maxam Gilbert.
Rotulagem para detecção
Este método usa P radioativo32. para rotular as extremidades dos fragmentos de DNA.	O sequenciamento Sanger usa ddNTPs radioativos ou fluorescentes.

Resumo - Maxam Gilbert vs Sanger Sequencing

Maxam Gilbert e Sanger seqüenciamento são dois tipos de técnicas de seqüenciamento de DNA que vêm sob o seqüenciamento de DNA de primeira geração. O sequenciamento de Maxam Gilbert é o primeiro método introduzido para o seqüenciamento de DNA em 1976, e é realizado quebrando os fragmentos de DNA marcados nas extremidades por produtos químicos específicos da base. Por isso, é conhecido como sequenciamento químico. O método de sequenciamento de Sanger foi introduzido em 1977 e é baseado nas reações de terminação em cadeia acionadas por ddNTP. Método de sequenciamento Sanger popular que o método Maxam Gilbert devido a várias desvantagens do método Maxam Gilbert, como consumo excessivo de tempo, uso de produtos químicos perigosos etc. Essa é a diferença entre o seqüenciamento Maxam Gilbert e Sanger.

Referências:
1.Maxam, A.M e Walter Gilbert. "Um novo método para sequenciar o DNA". Anais da Academia Nacional de Ciências. National Acad Sciences, 9 de dezembro de 1976. Web. 30 de março de 2017
2.Heather, James M. e Benjamin Chain. "A sequência dos seqüenciadores: a história do seqüenciamento do DNA". Genômica. Academic Press, janeiro de 2016. Web. 30 de março de 2017
3.Pareek, Chandra Shekhar, Rafal Smoczynski e Andrzej Tretyn. "Tecnologias de sequenciamento e sequenciamento de genoma". Jornal de Genética Aplicada. Springer-Verlag, novembro de 2011. Web. 30 de março de 2017

Cortesia da imagem:
1. “Maxam gilbert sequencing” Por várias vezes na Wikipedia em inglês (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
2. “Sanger-sequencing” Por Estevezj - Trabalho próprio (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia