Diferencia clave: secuenciación NGS vs Sanger
La secuenciación de próxima generación (NGS) y la secuenciación de Sanger son dos tipos de técnicas de secuenciación de nucleótidos desarrolladas a lo largo del tiempo. El método de secuenciación de Sanger se utilizó ampliamente durante muchos años y NGS lo reemplazó recientemente debido a sus ventajas. La diferencia clave entre NGS y Sanger Sequencing es que NGS funciona según el principio de secuenciar millones de secuencias simultáneamente de una manera rápida a través de un sistema de secuenciación, mientras que Sanger Sequencing trabaja sobre el principio de terminación de la cadena debido a la incorporación selectiva de didesoxinucleótidos por la enzima ADN polimerasa. durante la replicación del ADN y la separación de los fragmentos resultante por electroforesis capilar.
CONTENIDO
1. Descripción general y diferencia clave
2. Qué es la secuenciación de nucleótidos
3. Qué es NGS
4. Qué es la secuenciación de Sanger
5. Comparación lado a lado: secuenciación de NGS frente a Sanger
6. Resumen
¿Qué es la secuenciación de nucleótidos?
La información genética se almacena en las secuencias de nucleótidos del ADN o ARN de un organismo. El proceso de determinar el orden correcto de nucleótidos (usando cuatro bases) en un fragmento dado (en un gen, grupo de genes, cromosoma y genoma completo) se conoce como secuenciación de nucleótidos. Es muy importante en estudios genómicos, estudios forenses, virología, biología sistemática, diagnóstico médico, biotecnología y en muchos otros campos analizar la estructura y función de los genes. Existen diferentes tipos de métodos de secuenciación desarrollados por científicos. Entre ellos, la secuenciación de Sanger desarrollada por Frederick Sanger en 1977 fue ampliamente utilizada y popularizada durante un largo período de tiempo hasta que la reemplazó la secuenciación de próxima generación.
¿Qué es NGS?
La secuenciación de próxima generación (NGS) es un término que se utiliza para referirse a los procesos modernos de secuenciación de alto rendimiento. Describe una serie de tecnologías de secuenciación modernas diferentes que revolucionaron los estudios genómicos y la biología molecular. Esas técnicas son la secuenciación de Illumina, la secuenciación de Roche 454, la secuenciación de Ion Proton y la secuenciación SOLiD (Secuenciación por Oligo Ligation Detection). Los sistemas NGS son más rápidos y económicos. En los sistemas NGS se utilizan cuatro métodos principales de secuenciación de ADN: pirosecuenciación, secuenciación por síntesis, secuenciación por ligación y secuenciación de semiconductores de iones. Una gran cantidad de cadenas de ADN o ARN (millones de) se pueden secuenciar en paralelo. Permite la secuenciación de todo el genoma de los organismos en un período de tiempo corto, a diferencia de la secuenciación de Sanger, que lleva más tiempo.
NGS tiene muchas ventajas sobre el método de secuenciación convencional de Sanger. Es un proceso de alta velocidad, más preciso y rentable que se puede realizar con un tamaño de muestra pequeño. NGS se puede utilizar en estudios metagenómicos, en la detección de variaciones dentro de un genoma individual debido a inserciones y deleciones, etc. y en el análisis de expresiones génicas.
Figura_1: Desarrollos en la secuenciación NGS
¿Qué es la secuenciación de Sanger?
La secuenciación de Sanger es un método de secuenciación desarrollado por Frederick Sanger y sus colegas en 1977 para determinar el orden preciso de los nucleótidos de un fragmento de ADN dado. También se conoce como secuenciación de terminación de cadena o secuenciación didesoxi. El principio de funcionamiento de este método es la terminación de la síntesis de cadenas mediante la incorporación selectiva de didesoxinucleótidos (ddNTP) que terminan la cadena, como ddGTP, ddCTP, ddATP y ddTTP por la ADN polimerasa durante la replicación del ADN. Los nucleótidos normales tienen grupos OH 3 'para la formación de un enlace fosfodiéster entre nucleótidos adyacentes para continuar la formación de la hebra. Sin embargo, los ddNTP carecen de este grupo 3 'OH y no pueden formar enlaces fosfodiéster entre nucleótidos. Por tanto, cesa el alargamiento de la cadena.
En este método, el ADN monocatenario que se va a secuenciar sirve como cadena molde para la síntesis de ADN in vitro. Otros requisitos son el cebador oligonucleotídico, los precursores de desoxinucleótidos y la enzima ADN polimerasa. Cuando se conocen los extremos flanqueantes del fragmento diana, los cebadores pueden diseñarse fácilmente para la replicación del ADN. Se realizan cuatro reacciones de síntesis de ADN separadas en cuatro tubos separados. Cada tubo tiene ddNTP independientes, junto con otros requisitos. A partir del nucleótido particular, se agrega una mezcla de dNTP y ddNTP. Asimismo, se realizan cuatro reacciones separadas en cuatro tubos con cuatro mezclas. Después de las reacciones, se realiza la detección de fragmentos de ADN y la conversión del patrón de fragmentos en información de secuencia. Los fragmentos de ADN resultantes se desnaturalizan por calor y se separan mediante electroforesis en gel. Si se utilizan nucleótidos radiactivos, el patrón de bandas en el gel de poliacrilamida se puede visualizar mediante autorradiografía. Cuando este método utiliza los didesoxinucleótidos marcados con fluorescencia, puede mitigarse por la lectura del gel y pasar a través de un rayo de láser para ser detectado por el detector fluorescente. Para evitar errores que pudieran surgir cuando se lee una secuencia a simple vista y se ingresa manualmente en una computadora, este método se convirtió en el uso de un secuenciador automático junto con la computadora. Para evitar errores que pudieran surgir cuando una secuencia se lee a simple vista y se ingresa manualmente en una computadora, este método se convirtió en el uso de un secuenciador automático junto con la computadora. Para evitar errores que pudieran surgir cuando una secuencia se lee a simple vista y se ingresa manualmente en una computadora, este método se convirtió en el uso de un secuenciador automático junto con la computadora.
Este es el método utilizado para secuenciar el ADN del proyecto Genoma Humano. Este método todavía se utiliza con modificaciones avanzadas porque proporciona información de secuencia precisa a pesar de ser un proceso lento y caro.
Figura_2: Secuenciación de Sanger
¿Cuál es la diferencia entre NGS y secuenciación de Sanger?
Diferencia del medio del artículo antes de la mesa
Secuenciación NGS vs Sanger |
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| La secuenciación de próxima generación (NGS) se refiere a los procesos modernos de secuenciación de alto rendimiento. Describe una serie de diferentes tecnologías modernas de secuenciación. | La secuenciación de Sanger es un método de secuenciación desarrollado por Frederick Sanger para determinar el orden preciso de los nucleótidos de un fragmento de ADN dado. |
| Rentabilidad | |
| NGS es un proceso más económico porque reduce el tiempo, la mano de obra y los productos químicos. | Este es un proceso costoso porque requiere tiempo, mano de obra y más productos químicos. |
| Velocidad | |
| Esto es más rápido ya que tanto la detección química como la detección de señales de muchas hebras ocurren en paralelo. | Esto lleva mucho tiempo, ya que la detección de sustancias químicas y la detección de señales se realizan como dos procesos separados y solo se puede leer una hebra a la vez. |
| Fiabilidad | |
| NGS es confiable. | La secuenciación de Sanger es menos confiable |
| Tamaño de la muestra | |
| NGS requiere menos cantidad de ADN. | Este método necesita una gran cantidad de ADN molde. |
| Bases de ADN por fragmento secuenciado | |
| El número de bases de ADN por fragmento secuenciado es menor que el método Sanger | Las secuencias generadoras son más largas que las secuencias NGS. |
Resumen - Secuenciación NGS vs Sanger
NGS y Sanger Sequencing son técnicas de secuenciación de nucleótidos ampliamente utilizadas en Biología Molecular. La secuenciación de Sanger es un método de secuenciación temprano que fue reemplazado por NGS. La principal diferencia entre NGS y la secuenciación de Sanger es que NGS es un proceso de alta velocidad, más preciso y rentable que la secuenciación de Sanger. Ambas técnicas crearon importantes brotes en genética y biotecnología.
