Буудлагын дараалал болон дараагийн үеийн дараалал хоёрын гол ялгаа нь бууны бууны дараалал нь дараагийн үеийн дараалал тогтоох (NGS) үед ДНХ-ийн дарааллыг санамсаргүй байдлаар олон жижиг хэлтэрхий болгон задалж, давхцаж буй хэсгүүдийг ажиглан дарааллыг дахин угсардаг дарааллын арга юм. Энэ нь хялгасан судасны электрофорезээс хамаардаг генетикийн дараалал тогтоох дэвшилтэт арга юм.
Дараалал гэдэг нь ген, генийн бөөгнөрөл, хромосом, бүрэн геном дахь нуклеотидын нарийн дарааллыг тодорхойлох үйл явц юм. Геномын судалгаа, шүүх эмнэлэг, вирус судлал, биологийн систем, эмнэлгийн оношлогоо, биотехнологи болон бусад олон салбарт генийн бүтэц, үйл ажиллагаанд дүн шинжилгээ хийх, организмыг тодорхойлоход маш чухал юм. Цаашилбал, янз бүрийн төрлийн дарааллын аргууд байдаг. Шотгон буудлагын дараалал болон дараагийн үеийн дараалал нь эдгээр хоёр дэвшилтэт арга юм.
Буудлагын дараалал гэж юу вэ?
Буудсан бууны дараалал нь бүх хромосом эсвэл бүхэл геномын ДНХ-ийн дарааллыг санамсаргүй байдлаар олон жижиг хэсгүүдэд хувааж, давхцаж буй дараалал эсвэл бүс нутгийг ажиглах замаар дарааллыг компьютерээр дахин цуглуулдаг дараалал тогтоох арга юм. Ерөнхийдөө хөхтөн амьтдын геном нь бүтцийн хувьд нарийн төвөгтэй бөгөөд том хэмжээтэй байдаг. Тиймээс клончлох замаар тэдгээрийг дараалалд оруулахад хэцүү байдаг, учир нь энэ нь цаг хугацаа их шаарддаг. Бууны дараалал нь илүү хурдан арга юм. Үүнийг хийх нь бас хямд юм. Тиймээс орчин үеийн эрдэмтэд нарийн төвөгтэй геномтой тэмцэхийн тулд бууны дарааллын аргад тулгуурладаг.
Зураг 01: Буудлагын дараалал
Буудлагын дараалал тогтоох журам нь харьцангуй энгийн. Энэ нь геномыг бүхэлд нь 20 кг баазаас 300 кг хүртэл янз бүрийн хэмжээтэй хуваахаас эхэлдэг. Дараа нь фрагмент бүрийг гинжийг таслах аргыг ашиглан дарааллаар нь эрэмбэлэх хэрэгтэй. Дараалсаны дараа компьютерийн нарийн программ хангамжийг ашиглан давхцаж буй бүс нутгийг ажиглан хэлтэрхийнүүдээ угсрах шаардлагатай. Энэ аргын хувьд ердийн зураглал, дарааллын клон хийх шаардлагагүй. Цаашилбал, генетикийн зураглалыг ашиглах нь энэ аргаар явагддаггүй. Гэсэн хэдий ч одоо байгаа геномын зураглалыг ашиглах боломжгүй тул угсрах явцад алдаа гарах магадлал өндөр байдаг. Энэ нь энэ аргын гол сул талуудын нэг юм. Цаашилбал, богино хэлтэрхийнүүд нь энэ аргын уншлага бүрийн хувьд өвөрмөц бус мэдээлэл өгдөг. Түүнээс гадна бууны дараалал нь зөвшилцлийн дарааллыг шаардлагатай нарийвчлалын түвшинд тодорхойлох хангалттай мэдээлэл гаргаж чадахгүй.
Дээр дурдсан сул талуудтай хэдий ч бууны дарааллын арга нь одоогоор бактери, вирус, мөөгөнцөр зэрэг бичил биетний геномын дараалал тогтоох хамгийн үр дүнтэй бөгөөд зардал багатай стратеги юм. Учир нь тэдний геномд дараалал тогтооход хэцүү давтагдах бүсүүд байдаггүй бөгөөд эдгээр геномуудыг алдаагүй хромосом болгон хялбархан нэгтгэх боломжтой байдаг.
Дараагийн үеийн дараалал гэж юу вэ?
Next Generation Sequencing (NGS) нь орчин үеийн өндөр нэвтрүүлэх чадварын дарааллын процессыг илэрхийлэх нэр томъёо юм. Энэ нь геномын судалгаа, молекул биологид хувьсгал хийсэн орчин үеийн хэд хэдэн өөр өөр дарааллын технологийг тайлбарласан. Эдгээр аргууд нь Illumina дараалал, Roche 454 дараалал, ион протоны дараалал, SOLiD (Олиго холбоос илрүүлэх дараалал) зэрэг орно. NGS системүүд нь илүү хурдан бөгөөд хямд байдаг. NGS системд ДНХ-ийн дараалал тогтоох дөрвөн үндсэн аргыг ашигладаг: пироскевенци, синтезээр дараалал тогтоох, холбосноор дараалал тогтоох, ионы хагас дамжуулагч дараалал. Олон тооны ДНХ эсвэл РНХ-ийн хэлхээг (сая сая) NGS-ээр зэрэгцээ дараалуулж болно. Энэ нь богино хугацаанд организмын бүх геномын дарааллыг тогтоох боломжийг олгодог.
Зураг 02: Дараагийн үеийн дараалал
NGS өөр өөр давуу талтай. Энэ нь бага хэмжээний түүврээр гүйцэтгэх өндөр хурдтай, илүү нарийвчлалтай, зардал багатай процесс юм. Тиймээс энэ нь нэг дарааллын туршилтаар хүний геномыг бүхэлд нь шинжлэх боломжийг олгодог. Цаашилбал, NGS-ийг метагеномикийн судалгаа, оруулга, устгалын улмаас бие даасан геномын өөрчлөлтийг илрүүлэх, генийн илэрхийлэлд дүн шинжилгээ хийхэд ашиглаж болно. Түүнчлэн NGS нь олон тооны эд эсээс транскриптомуудыг бүхэлд нь шинжилж чаддаг. Тиймээс NGS транскриптомын шинжилгээнд хувьсгал хийсэн.
Буудлагын дараалал болон дараагийн үеийн дараалал хоёрын ижил төстэй зүйл юу вэ?
- Буудлагын дараалал болон дараагийн үеийн дараалал нь геномын дараалал тогтоох хоёр арга юм.
- Хоёр арга нь хурдан арга юм.
- Түүгээр ч зогсохгүй эдгээр нь хэмнэлттэй аргууд юм.
- Тэд олон ДНХ-ийн хэсгүүдийг зэрэгцүүлэн дараалаллах чадвартай.
Буудлагын дараалал ба дараагийн үеийн дараалал хоёр юугаараа ялгаатай вэ?
Буудлагын дараалал болон дараагийн үеийн дараалал нь хоёр дэвшилтэт дарааллын техник юм. Шотгоны дараалал тогтоох арга нь бүх хромосом эсвэл бүхэл геномын ДНХ-ийн дарааллыг санамсаргүй байдлаар олон жижиг хэсгүүдэд хувааж, давхцаж буй дараалал эсвэл бүс нутгийг ажиглах замаар дарааллыг компьютерээр дахин угсардаг. Үүний эсрэгээр, Next Generation Sequencing (NGS) нь орчин үеийн өндөр дамжуулалтын дарааллын процессыг хэлдэг нэр томъёо юм. Тэгэхээр энэ бол бууны бууны дараалал ба дараагийн үеийн дараалал хоёрын гол ялгаа юм. Цаашилбал, дараагийн үеийн дараалал нь хялгасан судасны электрофорезээс хамаардаг техник бөгөөд бууны буудлагын дараалал нь хамаардаггүй. Тиймээс энэ нь мөн бууны бууны дараалал, дараагийн үеийн дараалал хоёрын ялгаа юм. Түүнчлэн, бууны бууны дараалалтай харьцуулахад дараагийн үеийн дараалал нь өндөр мэдрэмжтэй бөгөөд өндөр нарийвчлалтай.
Товч мэдээлэл – Буудлагын дараалал ба дараагийн үеийн дараалал
Буудлагын дараалал болон дараагийн үеийн дараалал нь геномын дараалал тогтооход хэрэглэгддэг хоёр дарааллын арга юм. Хоёр арга нь хурдан бөгөөд хэмнэлттэй арга юм. NGS нь дарааллын системээр дамжуулан олон сая дарааллыг нэгэн зэрэг хурдан шуурхай хийх зарчмаар ажилладаг. Үүний эсрэгээр, бууны буудлагын дараалал нь геномыг жижиг хэсгүүдэд хувааж, давхцаж буй дарааллыг ашиглан дараалал, дахин угсрах шаардлагатай болдог. Энэ нь бууны бууны дараалал болон дараагийн үеийн дарааллын хоорондох ялгааг нэгтгэн харуулав.
