Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng shotgun sequencing at next generation sequencing ay ang shotgun sequencing ay isang sequencing method na random na hinahati ang mga sequence ng DNA sa maraming maliliit na fragment at muling pinagsama-sama ang sequence sa pamamagitan ng pag-obserba sa mga magkakapatong na rehiyon habang ang susunod na Next Generation Sequencing (NGS) ay isang advanced na paraan ng genetic sequencing na nakadepende sa capillary electrophoresis.
Ang Sequencing ay ang prosesong tumutukoy sa tumpak na pagkakasunud-sunod ng mga nucleotide sa isang gene, isang kumpol ng mga gene, chromosome, at isang kumpletong genome. Napakahalaga sa genomic studies, forensic studies, virology, biological systematic, medical diagnosis, biotechnology at sa maraming iba pang larangan upang pag-aralan ang istraktura at paggana ng mga gene at pagkakakilanlan ng mga organismo. Higit pa rito, mayroong iba't ibang uri ng mga paraan ng pagkakasunud-sunod na magagamit. Ang Shotgun Sequencing at Next Generation Sequencing ay dalawang advanced na paraan sa mga ito.
Ano ang Shotgun Sequencing?
Ang Shotgun sequencing ay isang paraan ng sequencing na random na hinahati ang mga sequence ng DNA ng buong chromosome o buong genome sa maraming maliliit na fragment at muling pinagsama-sama ang mga sequence ng mga computer sa pamamagitan ng pagmamasid sa mga magkakapatong na sequence o rehiyon. Sa pangkalahatan, ang mga mammalian genome ay kumplikado sa istruktura at mas malaki ang sukat. Samakatuwid, ang mga ito ay mahirap i-sequence sa pamamagitan ng pag-clone dahil ito ay nakakaubos ng oras. Ang pagkakasunud-sunod ng baril ay isang mas mabilis na paraan. Mas mura rin itong isakatuparan. Samakatuwid, umaasa ang mga modernong-panahong siyentipiko sa paraan ng pagkakasunud-sunod ng shotgun upang matugunan ang mga kumplikadong genome.
Figure 01: Shotgun Sequencing
Shotgun sequencing procedure ay medyo simple. Nagsisimula ito sa paghahati-hati ng buong genome sa iba't ibang laki mula sa 20-kilo na base hanggang 300-kilo na base. Pagkatapos ang bawat at bawat fragment ay dapat na sequenced gamit ang chain termination method. Pagkatapos ng pagkakasunud-sunod, kinakailangan na tipunin ang mga fragment sa pamamagitan ng pagtingin sa mga magkakapatong na rehiyon gamit ang sopistikadong software ng computer. Ang maginoo na pagmamapa at pag-clone ng mga sequence ay hindi kinakailangan para sa pamamaraang ito. Higit pa rito, ang paggamit ng genetic na mapa ay hindi nagaganap sa pamamaraang ito. Gayunpaman, dahil walang paggamit ng mga umiiral na mapa ng genome, ang mga error sa panahon ng pagtitipon ay mas malamang na mangyari. Ito ay isa sa mga pangunahing kawalan ng pamamaraang ito. Higit pa rito, ang mga mas maiikling fragment ay nagbibigay ng mas kaunting natatanging impormasyon para sa bawat nabasa sa paraang ito. Bukod dito, nabigo ang pagkakasunud-sunod ng shotgun na makagawa ng sapat na data upang matukoy ang pagkakasunud-sunod ng pinagkasunduan sa kinakailangang pamantayan ng katumpakan.
Sa kabila ng pagkakaroon ng mga nabanggit na disbentaha, ang shotgun sequencing method ay kasalukuyang pinaka-epektibo at cost-effective na diskarte para sa sequencing ng mga microbial genome, kabilang ang bacteria, virus, at yeast. Ito ay dahil ang kanilang mga genome ay kulang sa mga paulit-ulit na rehiyon na mahirap i-sequence, at posibleng madaling tipunin ang mga genome na ito sa mga chromosome nang walang mga error.
Ano ang Next Generation Sequencing?
Ang Next Generation Sequencing (NGS) ay isang terminong ginamit upang tukuyin ang mga modernong proseso ng high throughput sequencing. Inilalarawan nito ang ilang iba't ibang modernong teknolohiya sa pagkakasunud-sunod na nagbago ng genomic na pag-aaral at Molecular Biology. Kasama sa mga diskarteng ito ang pagkakasunud-sunod ng Illumina, pagkakasunud-sunod ng Roche 454, pagkakasunud-sunod ng Ion Proton at pagkakasunud-sunod ng SOLiD (Pagkasunud-sunod ng Oligo Ligation Detection). Ang mga sistema ng NGS ay mas mabilis at mas mura. Apat na pangunahing paraan ng pagkakasunud-sunod ng DNA ang ginagamit sa mga sistema ng NGS: pyrosequencing, sequencing sa pamamagitan ng synthesis, sequencing sa pamamagitan ng ligation at ion semiconductor sequencing. Ang isang malaking bilang ng mga DNA o RNA strands (milyon-milyong) ay maaaring sequenced nang kahanay ng NGS. Pinapayagan nito ang pagkakasunud-sunod ng buong genome ng mga organismo sa loob ng maikling panahon.
Figure 02: Pagsunud-sunod ng Susunod na Henerasyon
Ang NGS ay may iba't ibang pakinabang. Ito ay isang mataas na bilis, mas tumpak at cost-effective na proseso na maaaring isagawa gamit ang maliit na sample size. Samakatuwid, pinapagana nito ang pagsusuri ng buong genome ng tao sa isang solong eksperimento sa pagkakasunud-sunod. Higit pa rito, ang NGS ay maaaring gamitin sa metagenomic na pag-aaral, sa pagtuklas ng mga pagkakaiba-iba sa loob ng isang indibidwal na genome dahil sa mga pagpasok at pagtanggal, atbp., at sa pagsusuri ng mga expression ng gene. Bukod dito, maaaring pag-aralan ng NGS ang buong transcriptome mula sa malaking bilang ng mga tisyu nang sabay-sabay. Kaya naman, binago ng NGS ang pagsusuri ng mga transcriptome.
Ano ang Mga Pagkakatulad sa pagitan ng Shotgun Sequencing at Next Generation Sequencing?
- Shotgun sequencing at next generation sequencing ay dalawang genome sequencing method.
- Ang parehong paraan ay mabilis na pamamaraan.
- Bukod dito, ang mga ito ay cost-effective na paraan.
- Nagagawa nilang mag-sequence ng maraming fragment ng DNA nang magkatulad.
Ano ang Pagkakaiba sa pagitan ng Shotgun Sequencing at Next Generation Sequencing?
Ang Shotgun sequencing at next generation sequencing ay dalawang advanced na sequencing technique. Ang paraan ng pagkakasunud-sunod ng shotgun ay random na hinahati ang mga sequence ng DNA ng buong chromosome o buong genome sa maraming maliliit na fragment at muling pinagsama-sama ang mga sequence ng mga computer sa pamamagitan ng pagmamasid sa mga magkakapatong na sequence o rehiyon. Sa kabaligtaran, ang Next Generation Sequencing (NGS) ay isang termino na tumutukoy sa mga modernong proseso ng high throughput sequencing. Kaya, ito ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng pagkakasunud-sunod ng shotgun at pagkakasunud-sunod ng susunod na henerasyon. Higit pa rito, ang susunod na henerasyon na pagkakasunud-sunod ay isang pamamaraan na nakadepende sa capillary electrophoresis, habang ang shotgun sequencing ay hindi nakasalalay. Samakatuwid, ito rin ay isang pagkakaiba sa pagitan ng pagkakasunud-sunod ng shotgun at pagkakasunud-sunod ng susunod na henerasyon. Bukod dito, kung ihahambing sa pagkakasunud-sunod ng shotgun, ang susunod na henerasyon na pagkakasunud-sunod ay napakasensitibo at lubos na tumpak.
Summary – Shotgun Sequencing vs Next Generation Sequencing
Ang Shotgun sequencing at next generation sequencing ay dalawang sequencing method na ginagamit sa genome sequencing. Ang parehong mga pamamaraan ay mabilis at cost-effective na mga pamamaraan. Gumagana ang NGS sa prinsipyo ng pag-sequence ng milyun-milyong sequence nang sabay-sabay sa mabilis na paraan sa pamamagitan ng isang sequencing system. Sa kabaligtaran, ang pagkakasunud-sunod ng shotgun ay nangangailangan ng paghiwa-hiwalay ng mga genome sa maliliit na fragment at pagkakasunud-sunod at muling pagsasama gamit ang mga magkakapatong na pagkakasunud-sunod. Kaya, ibinubuod nito ang pagkakaiba sa pagitan ng pagkakasunud-sunod ng shotgun at pagkakasunud-sunod ng susunod na henerasyon.
