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マクサム・ギルバートとサンガーシーケンシングの違いは何ですか

主な違い マクサム ギルバートとサンガー シーケンスの間の違いは、マクサム-ギルバート シーケンスが DNA シーケンスの化学的方法であることです。 に基づく 核酸塩基 特異的な DNA の部分的化学修飾とそれに続く 胸の谷間 修飾された部位に隣接する DNA バックボーンの ヌクレオチド。 しかし一方で、サンガー法は連鎖停止法であり、 組み込むことで DNA 配列の伸長を中断する ジデオキシヌクレオチド シーケンスに。 さらに、マクサム ギルバート シーケンスでは、放射性物質やヒドラジンなどの有害化学物質を大量に使用します。ただし、サンガー シーケンスでは、有害な化学物質の使用量が少なくなります。

Maxam Gilbert と Sanger シーケンシングは、1970 年代半ばに開発された 2 つの従来の DNA シーケンシング法です。一般に、それらは DNA 分子のヌクレオチド塩基を決定する役割を果たします。

対象となる主な分野

1. マクサム ギルバート シーケンシングとは
– 定義、プロセス、重要性
2. サンガー シーケンスとは
– 定義、プロセス、重要性
3. Maxam Gilbert と Sanger Sequencing の類似点
– 共通機能の概要
4. マクサム ギルバートとサンガー シーケンスの違い
– 主な相違点の比較

主な用語

従来の方法、DNA シーケンシング、マクサム ギルバート シーケンシング、サンガー シーケンシング

Maxam Gilbert Sequencing とは

Maxam Gilbert 配列決定法は、1977 年から 1980 年に Allan Maxam と Walter Gilbert によって開発された 2 つの従来の DNA 配列決定法の 1 つです。また、DNA配列決定の化学的方法としても知られています。

概要

基本的に、この方法では、DNA 分子を化学薬品で末端標識した後、4 つの異なる化学反応で DNA の塩基を修飾します。続いて、修飾された A+ G、G、C + T、および C 塩基の結合点で DNA が切断されます。続いて、標識末端からヌクレオチド塩基の位置まで延びる放射性フラグメントが合成される。最終的に、PAGE は切断点を分離し、DNA の 4 つの塩基のそれぞれに対して 4 つの異なる切断パターンを生成します。

化学

Maxam Gilbert Sequencing の手順は次のとおりです。

<オール>
  • γ-32P ATP および精製を使用したキナーゼ反応による 5' 末端の放射性標識
  • A+ G、G、C + T、C 塩基の 4 つの化学処理(ギ酸によるプリンの脱プリン(A+G)、硫酸ジメチルによるグアニンのメチル化(G)、ピリミジンの加水分解 (C+T)による)ヒドラジン、および塩化ナトリウムの添加によるチミンに対するヒドラジン反応の阻害、シトシンのみの加水分解 (C)
  • ホットピペリジンによる修飾DNAの切断; (CH2)5NH 修飾塩基の位置で、放射性標識末端から最初の「切断」部位まで一連の標識フラグメントを生成します。
  • PAGE(ポリアクリルアミドゲル電気泳動)でのフラグメントのサイズ分画。
  • シーケンスを推測するオートラジオグラフィーによる視覚化。

    図 1:マクサム ギルバート シーケンス

  • 重要性

    基本的に、Maxam Gilbert シーケンスの 2 つの主な重要な特徴は、それが高感度で特異的であるということです。したがって、塩基間の良好な区別を提供できます。それでも、200~300 塩基の配列を分析するには数日かかります。一方、放射性元素と神経毒であるヒドラジンの両方を使用しています。

    サンガー シーケンスとは

    サンガー配列決定は、1977 年に Frederick Sanger とその同僚によって開発された 2 番目の従来の DNA 配列決定法です。 重要なことに、それは Applied Biosystems によって商品化されました。

    概要

    一般に、サンガー シーケンスは、DNA ポリメラーゼによる in vitro DNA 複製による連鎖停止ジデオキシヌクレオチド(ddNTP)の取り込みに基づく連鎖停止法としても知られています。重要なことに、ddNTP には、入ってくるヌクレオチドとのホスホジエステル結合の形成に関与する 3'-OH 基が欠けているため、DNA ポリメラーゼは、修飾された ddNTP の取り込みにより DNA の伸長を停止します。また、これらの ddNTP は放射性または蛍光性のいずれかで標識されているため、塩基の検出が可能です。

    化学

    サンガー配列決定の手順は次のとおりです:

    <オール>
  • ddATP、ddCTP、ddGTP、およびddTTPを使用して、DNAサンプルを4つの別々の配列決定反応に分割します。
  • 蛍光標識(緑色色素の ddATP、青色色素の ddCTP、黄色色素の ddGTP、赤色色素の ddTTP)
  • 対応する ddNTP を使用して個別の PCR 反応を実行する。ここで、ジデオキシヌクレオチド濃度は、対応するデオキシヌクレオチドの濃度よりも約 100 倍低くする必要があります。
  • 変性ポリアクリルアミド尿素ゲルでのアンプリコンの熱変性と分離。 4 つのレーン(レーン A、T、G、C)の 1 つで 4 つの反応が実行されます。
  • DNA 配列の可視化と決定。

    図 2:サンガー シーケンス

  • 重要性

    重要なことに、サンガー配列決定は非常に単純化された DNA 配列決定法です。したがって、この方法の出現により、DNA 配列決定が促進され、さまざまな遺伝子や生物の配列データがより迅速に蓄積されるようになりました。ただし、プロセスで多くの有害な化学物質を使用していません。それでも、サンガー シーケンス法の感度は比較的低いです。

    Maxam Gilbert と Sanger Sequencing の類似点

    • Maxam Gilbert と Sanger シーケンスはDNA配列決定の従来の方法。
    • また、それらは最初のメソッドです-世代シーケンシング。
    • 重要なことに、どちらも時間がかかり、自動シーケンシングと比較すると面倒です。
    • また、短い分析を可能にします500 塩基までの DNA フラグメント。
    • ただし、DNA 断片の両方の鎖シーケンスできます。
    • 一般的に、彼らの原則が開発につながった次世代シーケンシング法の開発。

    Maxam Gilbert と Sanger Sequencing の違い

    定義

    Maxam Gilbert シーケンシングとは、ヌクレオチド特異的な部分的化学修飾とその後の DNA 切断に基づく DNA シーケンシングの方法を指します。対照的に、サンガー配列決定は、in vitro での DNA ポリメラーゼによる鎖終結ジデオキシヌクレオチド の選択的取り込みのプロセスを指します。 DNA複製。

    開発者

    Maxam Gilbert シーケンスは Allan Maxam と Walter Gilbert によって 1977 年から 1980 年に開発されました。一方、Sanger シーケンスは Frederick Sanger とその同僚によって 1977 年に開発されました。

    通称

    Maxam Gilbert 配列決定は化学的配列決定法であり、Sanger 配列決定法は連鎖停止法です。

    化学薬品

    マクサム ギルバート シーケンスでは、放射性物質やヒドラジンなどの有害化学物質を大量に使用しますが、サンガー シーケンスでは有害化学物質の使用量が少なくなります。

    感度と特異度

    マクサム ギルバート シーケンスは高感度で特異性が高いのに対し、サンガー シーケンスは感度と特異性が低くなります。

    結論

    Maxam Gilbert シーケンシングは、従来の 2 つの DNA シーケンシング法のうちの 1 つです。一般に、DNA鎖のヌクレオチド塩基の特定の修飾にさまざまな化学物質を使用します。最終的に、変更された部位での DNA の切断により、塩基の決定が可能になります。重要なことに、この方法はより感度が高く、特異的です。ただし、有害な化学物質を使用しています。対照的に、サンガー配列決定は、広く使用されている 2 番目の従来の DNA 配列決定方法です。通常、標識された ddNTP を使用して、4 つのヌクレオチドのそれぞれで DNA 複製中に鎖の成長を停止させます。最後に、ゲル上で終結したアンプリコンを分離することで、DNA 配列を決定できます。ただし、この方法は最初の方法よりも特異性が低く、感度も低くなります。それでも、有害な化学物質はあまり使用されていません。したがって、Maxam Gilbert シーケンスと Sanger シーケンスの主な違いは、方法と重要性です。

    参考文献:

    1.「DNA配列決定」。 統合された DNA テクノロジー .ここから入手できます。

    画像提供:

    1.「Maxam-Gilbert シーケンス en」Incnis Mrsi 著。オリジナルは、Maxam-Gilbert sequence.svg で見ることができます。 (CC BY-SA 3.0) コモンズ ウィキメディア経由
    2. 「Sanger-sequencing」Estevezj 著 – Commons Wikimedia による自身の作品(CC BY-SA 3.0)


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