Perbezaan Antara Giliran Maxam Gilbert dan Sanger

Perbezaan Utama - Maxam Gilbert vs Sequencing Sanger
 

Nukleotida adalah unit struktur asas dan blok bangunan DNA. Molekul DNA terdiri daripada rantaian polynucleotide. Terdapat empat jenis nukleotida yang terdapat dalam DNA. Nukleotida ini terdiri daripada empat asas nitrogen yang berbeza yang dinamakan A (adenine), G (guanine), C (sitosin), T (thymine). Urutan nukleotida dalam molekul DNA mempunyai kepentingan yang sangat besar kerana ia menyusun maklumat penting genetik untuk pertumbuhan dan perkembangan organisma. Penjujukan DNA merujuk kepada proses yang menentukan urutan nukleotida tepat DNA. Terdapat kaedah penjujukan DNA yang berlainan. Penjujukan Maxam Gilbert dan penjujukan DNA Sanger adalah dua kaedah penjujukan DNA yang tergolong dalam penjujukan generasi pertama. Prosedur penjujukan Maxam Gilbert menentukan urutan asas dengan kimia memecah 5 'akhir berlabel fragmen DNA yang lebih disukai pada setiap empat nukleotida dan elektroforesis gel. Prosedur penjujukan Sanger menentukan urutan nukleotida dengan mensintesis DNA tunggal terkandas menggunakan polimerase DNA dan dideoxynucleotides dan elektroforesis gel. Ini adalah perbezaan utama antara Maxam Gilbert dan Sequencing Sanger.

KANDUNGAN
1. Gambaran Keseluruhan dan Perbezaan Utama
2. Apakah Maxam Gilbert
3. Apakah urutan Sanger
4. Side by Side Comparison - Maxam Gilbert vs Sequencing Sanger
5. Ringkasan

Apakah urutan Gilam Gilbert Gilbert?

Penjujukan Maxam Gilbert, juga dikenali sebagai kaedah penjadualan kimia, adalah teknik yang dibangunkan untuk menentukan urutan nukleotida dalam DNA. Kaedah ini diperkenalkan oleh Walter Gilbert dan Alan Maxam pada tahun 1976 dan menjadi popular kerana ia boleh dilakukan secara langsung dengan DNA yang disucikan. Kaedah Maxam Gilbert dimiliki oleh generasi pertama penjujukan DNA, dan ia merupakan kaedah penjujukan pertama yang digunakan secara meluas oleh saintis.

Prinsip asas kaedah ini terletak pada sekatan serpihan DNA yang berlabel akhir pada asas spesifik oleh bahan kimia dan syarat khusus dan pemisahan serpihan berlabel oleh elektroforesis seperti yang ditunjukkan dalam rajah 01. Fragment dipisahkan mengikut saiznya pada gel. Oleh kerana serpihan dilabelkan, urutan molekul DNA dapat disimpulkan dengan mudah.

Kaedah Maxam gilbert menggunakan bahan kimia asas untuk memecahkan DNA pada asas tertentu. Dua bahan kimia biasa yang dinamakan dimetil sulfat dan bahan kimia hidrazin digunakan untuk menyerang secara selektif purin dan pirimidin, masing-masing.

Kaedah penjujukan Maxam Gilbert dilakukan melalui beberapa langkah seperti berikut.

1. Pembersihan urutan DNA menggunakan endonucleases sekatan
2. Pelabelan hujung serpihan DNA dengan menambah fosfat radioaktif
3. Penyucian serpihan berlabel dari serpihan yang tidak berlabel oleh elektroforesis gel
4. Pemisahan DNA berlabel akhir menjadi empat tiub dan merawat bahan kimia khusus asas secara berasingan
5. Elektroforesis kandungan setiap tiub pada garisan berasingan pada gel dan pemisahan serpihan mengikut panjangnya.
6. Pengesanan serpihan dengan autoradiograph.

Rajah 01: Giliran Gilbert Gilbert

Apakah urutan Sanger?

Sequencing Sanger adalah kaedah penjujukan yang dikembangkan oleh Frederick Sanger dan rakan-rakannya pada tahun 1977 untuk menentukan urutan asas fragmen DNA yang diberikan. Ia juga dikenali sebagai penjujukan rantai penamatan atau Kaedah penjujukan Dideoxy. Kaedah ini berfungsi dengan prinsip pemilihan selektif rantai yang mengakhiri dideoxynucleotides (ddNTPs) seperti ddGTP, ddCTP, ddATP dan ddTTP oleh polimerase DNA semasa sintesis DNA terkandarkan tunggal untuk menamatkan pembentukan strand. Dideoxynucleotides kekurangan 3 'kumpulan OH untuk pembentukan ikatan fosfodiester dengan nukleotida bersebelahan. Oleh itu, pembentukan untaian terhenti sebaik sahaja ddNTP dimasukkan ke dalam helai baru yang terbentuk semasa pengurutan bersuara.

Dalam kaedah ini, empat tindak balas sintesis DNA berasingan (PCR) dilakukan dalam empat tiub berasingan dengan satu jenis ddNTP. Keperluan lain juga disediakan untuk tiub untuk PCR termasuk primer, dNTP, Taq polimerase, keadaan tertentu, dan lain-lain. Empat reaksi berasingan dilakukan dalam empat tiub dengan empat campuran. Selepas tindak balas PCR, serpihan DNA yang dihasilkan adalah panas denatured dan dipisahkan oleh elektroforesis gel. Kemudian, serpihan itu dapat dilihat dengan menggunakan sama ada berlabel (radioaktif atau pendarfluor) atau dNTP seperti ditunjukkan dalam rajah 02.

Rajah 02: Sequencing Sanger

Apakah perbezaan antara Maxam Gilbert dan Sequencing Sanger?

Maxam Gilbert vs Sequencing Sanger
Pengubahan Maxam Gilbert adalah teknik pertama yang dibangunkan untuk penjujukan DNA.	Kaedah penjujukan Sanger diperkenalkan selepas kaedah penjujukan Maxam Gilbert.
Penggunaan
Kaedah ini jarang digunakan.	Penjujukan Sanger secara rutin digunakan untuk penjujukan.
Penggunaan Bahan Kimia Berbahaya
Ia menggunakan bahan kimia berbahaya.	Penggunaan bahan kimia berbahaya adalah terhad berbanding kaedah Maxam Gilbert.
Pelabelan untuk Pengesanan
Kaedah ini menggunakan P radioaktif32 untuk pelabelan hujung serpihan DNA.	Penjujukan Sanger menggunakan ddNTPs radioaktif atau fluoresen yang dilabel.

Ringkasan - Maxam Gilbert vs Sanger Sequencing

Penjujukan Maxam Gilbert dan Sanger adalah dua jenis teknik penjujukan DNA yang datang di bawah penjujukan DNA generasi pertama. Pengaturan Maxam Gilbert adalah kaedah pertama yang diperkenalkan untuk penjujukan DNA pada tahun 1976, dan ia dilakukan dengan memecahkan serpihan DNA berlabel akhir oleh bahan kimia khusus. Oleh itu, ia dikenali sebagai penjujukan kimia. Kaedah penjujukan Sanger diperkenalkan pada tahun 1977, dan didasarkan pada tindak balas penamatan rantai ddNTP yang dipacu. Kaedah penjujukan Sanger lebih popular daripada kaedah Maxam Gilbert kerana beberapa kelemahan kaedah Maxam Gilbert seperti penggunaan masa yang berlebihan, penggunaan bahan kimia berbahaya, dan lain-lain. Ini adalah perbezaan antara penjujukan Maxam Gilbert dan Sanger.

Rujukan:
1.Maxam, A. M, dan Walter Gilbert. "Satu kaedah baru untuk menjejaki DNA." Prosiding Akademi Sains Kebangsaan. National Acad Sciences, 9 Dis 1976. Web. 30 Mac 2017
2.Heather, James M., dan Benjamin Chain. "Urutan penjujukan: Sejarah penjujukan DNA." Genomik. Akademik, Jan. 2016. Web. 30 Mac 2017
3.Pareek, Chandra Shekhar, Rafal Smoczynski, dan Andrzej Tretyn. "Teknologi urutan dan penjujukan genom." Journal of Genetic Applied. Springer-Verlag, Nov. 2011. Web. 30 Mac 2017

Image Courtesy:
1. "Penjujukan Maxam gilbert" oleh Beberapa Times di Wikipedia Bahasa Inggeris (CC BY 3.0) melalui Wikimedia Commons
2. "Sanger-sequencing" Oleh Estevezj - Kerja sendiri (CC BY-SA 3.0) melalui Wikimedia Commons