Diferença entre o seqüenciamento de espingarda e o seqüenciamento de próxima geração

o diferença chave entre o seqüenciamento de espingarda e o seqüenciamento de próxima geração é que O sequenciamento de espingarda é um método de sequenciamento que divide aleatoriamente sequências de DNA em muitos pequenos fragmentos e remonta a sequência observando as regiões sobrepostas, enquanto o Next Next Generation Sequencing (NGS) é um método avançado de sequenciamento genético que depende da eletroforese capilar.

Sequenciar é o processo que determina a ordem precisa dos nucleotídeos em um gene, um agrupamento de genes, cromossomo e um genoma completo. É muito importante em estudos genômicos, forenses, virologia, sistemática biológica, diagnóstico médico, biotecnologia e em muitos outros campos analisar a estrutura e a função dos genes e a identificação de organismos. Além disso, existem diferentes tipos de métodos de seqüenciamento disponíveis. Sequenciamento de espingarda e sequenciamento de próxima geração são dois métodos avançados entre eles.

CONTEÚDO

1. Visão geral e principais diferenças
2. O que é sequenciamento de espingarda 
3. O que é o seqüenciamento de próxima geração
4. Semelhanças entre o seqüenciamento de espingarda e o seqüenciamento de próxima geração
5. Comparação lado a lado - sequenciamento de espingarda versus sequenciamento de próxima geração em forma de tabela
6. Resumo

O que é sequenciamento de espingarda?

O seqüenciamento de espingarda é um método de sequenciamento que divide aleatoriamente sequências de DNA de todo o cromossomo ou genoma inteiro em muitos pequenos fragmentos e remonta as sequências por computadores, observando as sequências ou regiões sobrepostas. Geralmente, os genomas dos mamíferos são estruturalmente complexos e maiores em tamanho. Portanto, eles são difíceis de sequenciar por clonagem, pois é demorado. O sequenciamento de espingarda é um método mais rápido. Também é mais barato de realizar. Portanto, os cientistas modernos contam com o método de sequenciamento de espingardas para combater genomas complexos.

Figura 01: Sequenciamento de espingarda

O procedimento de sequenciamento de espingarda é comparativamente simples. Começa com a fragmentação de todo o genoma em tamanhos variados, de bases de 20 quilos a bases de 300 quilos. Em seguida, cada fragmento deve ser sequenciado usando o método de terminação em cadeia. Após o seqüenciamento, é necessário montar os fragmentos observando as regiões sobrepostas usando um sofisticado software de computador. O mapeamento e a clonagem convencionais de sequências não são necessários para este método. Além disso, o uso do mapa genético não ocorre nesse método. No entanto, como não há uso de mapas genômicos existentes, é mais provável que ocorram erros durante a montagem. É uma das principais desvantagens deste método. Além disso, fragmentos mais curtos fornecem menos informações exclusivas para cada leitura neste método. Além disso, o seqüenciamento de espingarda não produz dados suficientes para determinar uma sequência de consenso no padrão de precisão exigido.

Apesar de ter os inconvenientes mencionados acima, o método de sequenciamento de espingarda é atualmente a estratégia mais eficiente e econômica para sequenciar genomas microbianos, incluindo bactérias, vírus e leveduras. É porque seus genomas carecem de regiões repetitivas difíceis de sequenciar, e é possível reunir esses genomas facilmente em cromossomos sem erros.

O que é o sequenciamento de próxima geração?

O Next Generation Sequencing (NGS) é um termo usado para se referir aos modernos processos de sequenciamento de alto rendimento. Ele descreve várias tecnologias modernas de seqüenciamento diferentes que revolucionaram os estudos genômicos e a biologia molecular. Essas técnicas incluem o sequenciamento Illumina, o sequenciamento Roche 454, o sequenciamento de íons prótons e o sequenciamento SOLiD (Sequencing by Oligo Ligation Detection). Os sistemas NGS são mais rápidos e baratos. Quatro métodos principais de seqüenciamento de DNA são usados ​​nos sistemas NGS: pirosequenciamento, sequenciamento por síntese, sequenciamento por ligação e sequenciamento de semicondutores de íons. Um grande número de filamentos de DNA ou RNA (milhões de) pode ser sequenciado em paralelo pelo NGS. Permite o seqüenciamento de todo o genoma de organismos dentro de um curto período de tempo.

Figura 02: Sequenciamento de próxima geração

NGS tem vantagens diferentes. É um processo de alta velocidade, mais preciso e econômico, que pode ser realizado com um pequeno tamanho de amostra. Por isso, permite a análise de todo o genoma humano em um único experimento de seqüenciamento. Além disso, o NGS pode ser usado em estudos metagenômicos, na detecção de variações dentro de um genoma individual devido a inserções e deleções, etc., e na análise de expressões gênicas. Além disso, o NGS pode analisar transcriptomas inteiros a partir de um grande número de tecidos simultaneamente. Por isso, o NGS revolucionou a análise de transcriptomas.

Quais são as semelhanças entre o sequenciamento de espingarda e o sequenciamento de próxima geração?

• Sequenciamento de espingarda e sequenciamento de próxima geração são dois métodos de sequenciamento de genoma.
• Ambos os métodos são métodos rápidos.
• Além disso, são métodos econômicos.
• Eles são capazes de sequenciar muitos fragmentos de DNA em paralelo.

Qual é a diferença entre o sequenciamento de espingarda e o sequenciamento de próxima geração?

Sequenciamento de espingarda e sequenciamento de próxima geração são duas técnicas avançadas de sequenciamento. O método de sequenciamento de espingarda divide aleatoriamente sequências de DNA de todo o cromossomo ou genoma inteiro em muitos pequenos fragmentos e remonta as seqüências por computadores, observando as sequências ou regiões sobrepostas. Por outro lado, o NGS (Next Generation Sequencing) é um termo que se refere aos modernos processos de sequenciamento de alto rendimento. Portanto, essa é a principal diferença entre o sequenciamento de espingarda e o de próxima geração. Além disso, o sequenciamento de próxima geração é uma técnica que depende da eletroforese capilar, enquanto o seqüenciamento de espingarda não depende. Portanto, essa também é uma diferença entre o seqüenciamento de espingarda e o seqüenciamento de próxima geração. Além disso, em comparação com o seqüenciamento de espingarda, o seqüenciamento de próxima geração é altamente sensível e altamente preciso .

Resumo - Seqüenciamento de espingarda vs Seqüenciamento de próxima geração

O sequenciamento por espingarda e o sequenciamento de próxima geração são dois métodos de sequenciamento usados ​​no sequenciamento do genoma. Ambos os métodos são rápidos e econômicos. O NGS trabalha com o princípio de sequenciar milhões de sequências simultaneamente de forma rápida através de um sistema de sequenciamento. Por outro lado, o seqüenciamento de espingarda requer a quebra de genomas em pequenos fragmentos e o sequenciamento e a remontagem usando sequências sobrepostas. Portanto, isso resume a diferença entre o sequenciamento de espingarda e o sequenciamento de próxima geração.

Referência:

1. “Genomas complexos: sequenciamento de espingarda” Nature News, Nature Publishing Group, disponível aqui.
2. Behjati, Sam e Patrick S. Tarpey. "O que é o sequenciamento da próxima geração?" Registros de doença na infância. Edição de Educação e Prática, BMJ Publishing Group, dezembro de 2013, disponível aqui.

Cortesia da imagem:

1. “Seqüenciamento de espingarda de genoma inteiro versus seqüenciamento de espingarda hierárquica” Por Commins, J., Toft, C., Fares, M. A. - “Métodos de biologia computacional e sua aplicação à genômica comparativa de bactérias simbióticas endocelulares de insetos”. Biol. Procedures Online (2009). Acessado via SpringerImages (CC BY-SA 2.5) via Commons Wikimedia
2. “HiSeq 2000” Por RE73 - Trabalho próprio (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia