Unterschied zwischen Exom- und RNA-Sequenzierung

Hauptunterschied - Exome vs. RNA-Sequenzierung
 

Die Nukleinsäuresequenzierung ist die Technik, die die Reihenfolge der Nukleotide in einem bestimmten DNA- oder RNA-Fragment eines Organismus bestimmt. Die Sequenzierung ist wichtig, um die DNA- und RNA-Zusammensetzung der Zelle zu identifizieren und bestimmte Gene zu unterscheiden, die für funktionelle Proteine ​​kodieren. Daher kann die Sequenzierung verwendet werden, um die Mutationen dieser Gene und Genexpressionen zu verstehen. Sanger-Sequenzierungsverfahren oder fortgeschrittenere Sequenzierungsmethoden der nächsten Generation sind die üblicherweise verwendeten Sequenzierungsmethoden. Exome-Sequenzierung ist die Sequenzierung des vollständigen Satzes von Exons oder kodierenden DNA-Regionen in einem Organismus, während RNA-Sequenzierung das Sequenzierungsverfahren von Ribonukleinsäuren (RNA) ist.. Dies ist der Hauptunterschied zwischen Exom- und RNA-Sequenzierung.

INHALT

1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was ist Exome-Sequenzierung?
3. Was ist RNA-Sequenzierung?
4. Ähnlichkeiten zwischen Exom und RNA-Sequenzierung
5. Nebeneinander-Vergleich - Exome vs. RNA-Sequenzierung in Tabellenform
6. Zusammenfassung

Was ist Exome-Sequenzierung??

Exom ist eine Teilmenge des Genoms, die aus den kodierenden Genen eines bestimmten Organismus besteht. Kodierende Gene werden als Exons bezeichnet und in mRNA transkribiert und dann in Aminosäuresequenzen übersetzt. Bei posttranskriptionellen Modifikationen entfernt der RNA-Spleißmechanismus in Eukaryoten die Introns (nicht kodierende Regionen) und die Exons bleiben erhalten. Es gibt zwei Haupttechniken, bei denen die Exom-Sequenzierung durchgeführt wird: lösungsbasiert und Array-basiert.

Bei der lösungsbasierten Exom-Sequenzierung werden DNA-Proben entweder mit Restriktionsenzymen oder mit mechanischen Verfahren fragmentiert und durch Hitze denaturiert. Bei dieser Technik werden biotinylierte Oligonukleotidsonden (Köder) verwendet, um selektiv mit Zielregionen im Genom zu hybridisieren. Für den Bindungsschritt werden magnetische Streptavidin-Perlen verwendet. Auf die Bindung folgt ein Waschschritt, bei dem die ungebundenen und nicht-zielgerichteten Sequenzen weggespült werden. Die gebundenen Ziele werden dann unter Verwendung der Polymerase-Kettenreaktion (PCR) amplifiziert und dann unter Verwendung von Sanger-Sequenzierung oder Next Generation Sequencing-Techniken sequenziert.

Abbildung 01: Exome-Sequenzierung

Das Array-basierte Verfahren ist auch dem lösungsbasierten Verfahren ähnlich, mit der Ausnahme, dass DNA-Fragmente in einem Mikroarray eingefangen werden und dann die Bindungs- und Waschschritte folgen, bevor sie sequenziert werden.

Die Exome-Sequenzierung wird in vielen Anwendungen verwendet, z. B. bei der genetischen Diagnose von Krankheiten, bei der Gentherapie, bei der Identifizierung neuer genetischer Marker, in der Landwirtschaft zur Identifizierung verschiedener nützlicher agronomischer Merkmale und bei Pflanzenzüchtungsverfahren.

Was ist RNA-Sequenzierung??

Die RNA-Sequenzierung basiert auf dem Transkriptom, bei dem es sich um die vollständigen Transkripte der Zelle handelt. Die Hauptziele der RNA-Sequenzierung sind die Katalogisierung aller Transkriptarten, einschließlich mRNA, nicht kodierender RNA und kleiner RNA, zur Bestimmung der Transkriptionsstruktur von Genen und zur Quantifizierung der Expressionsniveaus jedes Transkripts während der Entwicklung. Während der RNA-Sequenzierung wurden zunächst Hybridisierungstechnologien (komplementäre DNA, die aus reifen mRNA-Sequenzen stammen) zur Sequenzierung eingesetzt. Derzeit wird für die RNA-Sequenzierung eine genauere und eine fortschrittlichere Durchsatztechnik verwendet.

Abbildung 02: RNA-Sequenzierung

Bei der RNA-Sequenzierung wird eine RNA-Probe, bei der es sich um Gesamt-RNA oder fraktionierte RNA handeln kann, mittels reverser Transkription in ihre komplementäre DNA (cDNA) umgewandelt, und eine cDNA-Bibliothek wird hergestellt. Jedes cDNA-Fragment ist an beiden Seiten an Adapter gebunden (Paarendsequenzierung) oder an einer Seite (Einzelendsequenzierung). Diese markierten Sequenzen werden unter Verwendung der Sanger-Sequenzierung oder der nächsten Generation wie der Exom-Sequenzierung sequenziert.

Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Exom- und RNA-Sequenzierung?

• Kurze ausgewählte Fragmente oder der gesamte DNA / RNA-Satz können für die Exome- oder RNA-Sequenzierung verwendet werden.
• Sequenzierte Fragmente werden in Bibliotheken aufbewahrt.
• Sanger-Sequenzierung oder Next-Generation-Sequenzierung kann verwendet werden.
• Beide sind In-vitro-Sequenzierungsmethoden.
• Sequenzierte Fragmente können durch fluoreszierende Markierungen bestimmt werden.

Was ist der Unterschied zwischen Exom- und RNA-Sequenzierung??

Exome vs. RNA-Sequenzierung
Exome-Sequenzierung ist die Sequenzierung des vollständigen Satzes von Exons oder kodierenden DNA-Regionen, die in einem Organismus vorhanden sind.	RNA-Sequenzierung bezieht sich auf das Sequenzierungsverfahren von Ribonukleinsäuren (RNA); das Transkriptom.
Probe starten
Genomische DNA ist die Ausgangsprobe der Exomsequenzierung.	RNA ist die Ausgangsprobe der RNA-Sequenzierung.
Zusammensetzung
Dies enthält nur kodierende Regionen der gesamten DNA, die als Exons bekannt sind	Dieses enthält RNA-mRNA / Transkriptom.
Sequenzierung
Es gibt zwei Hauptmethoden der Exomsequenzierung. lösungsbasierte und Array-basierte Technologien.	Die RNA-Sequenzierung erfolgt über die Herstellung einer cDNA-Bibliothek durch Extraktion der Gesamt-RNA oder der fragmentierten RNA.

Zusammenfassung - Exome vs. RNA-Sequenzierung

Exom ist der vollständige Satz kodierender Regionen eines Organismus, und die Techniken, die bei der Bestimmung der exakten Nukleotidordnung von Exom beteiligt sind, werden als Exom-Sequenzierung bezeichnet. RNA-Sequenzierung ist die Technik, die bei der Bestimmung der Nukleotidordnung der RNA eines Organismus involviert ist. Dies ist der Unterschied zwischen Exom- und RNA-Sequenzierung.

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Verweise:

1. Wang, Zhong et al. "RNA-Seq: ein revolutionäres Werkzeug für die Transkriptomik." Nature reviews. Genetics, US-amerikanische National Library of Medicine, Januar 2009, Hier verfügbar. Abgerufen am 3. September 2017.
2.Warr, Amanda et al. "Exome-Sequenzierung: Aktuelle und zukünftige Perspektiven." G3: Gene | Genome | Genetik, Genetics Society of America, Aug. 2015, Hier verfügbar. Abgerufen am 3. September 2017.

Bildhöflichkeit:

1. “Ablauf der Exome-Sequenzierung 1aVon Malachi Griffith, Jason R. Walker, Nicholas C. Spies, Benjamin J. Ainscough und Obi L. Griffith -  (CC BY 2.5) über Commons Wikimedia
2. "Journal.pcbi.1004393.g002" Von SarahKusala - Eigene Arbeit (CC BY 3.0) über Commons Wikimedia