Der Hauptunterschied zwischen NGS und WGS besteht darin, dass die Sequenzierung der nächsten Generation (NGS) eine massiv parallele Sequenzierungstechnologie der zweiten Generation ist, die einen hohen Durchsatz hat, kostengünstig und schnell ist, während die Sequenzierung des gesamten Genoms (WGS) dies ist eine umfassende Methode zur gleichzeitigen Analyse der gesamten genomischen DNA einer Zelle mithilfe von Sequenzierungstechniken wie Sanger-Sequenzierung, Shotgun-Ansatz oder Hochdurchsatz-NGS-Sequenzierung.
In den letzten Jahrzehnten hat das Verständnis des Genoms von Menschen und anderen Tieren aufgrund der Entdeckung von Schnellsequenzierungstechniken und bioinformatischen Werkzeugen massiv zugenommen. Herkömmliche Sequenzierungstechniken wie die Sanger-Sequenzierung hatten ihre Grenzen, was die Entwicklung neuer schneller Sequenzierungsmethoden wie Next-Generation-Sequencing (NGS) und Nanoporensequenzierung erforderte. Die Whole-Genome Sequencing (WGS)-Technik ist ein neuer Ansatz, der bereits in vielen Genomforschungsprojekten verwendet wird, wie z. B. dem 100.000-Genomik-Projekt von Genomic England, Großbritannien. NGS und WGS sind also zwei Sequenzierungsmethoden, die derzeit in viele genomische Projekte integriert werden.
Was ist NGS?
NGS (Next-Generation-Sequencing) ist eine massiv parallele Sequenzierungstechnologie der zweiten Generation, die einen hohen Durchsatz aufweist, kostengünstig und schnell ist. Es gibt keine genaue Definition für Next-Generation-Sequencing. Aber wir können es klar von herkömmlichen kapillarbasierten Sequenzierungstechniken unterscheiden. Die Sequenzierung der nächsten Generation ermöglicht die Sequenzierung eines DNA-Moleküls mit einer Gesamtgröße von mehr als 1 Million Basenpaaren in einem einzigen Experiment. Es bietet beispiellose Geschwindigkeits- und Hochdurchsatzoptionen, z. B. die gleichzeitige Sequenzierung der DNA mehrerer Personen. Dies wird durch Miniaturisierung des Volumens einzelner Sequenzierungsreaktionen erreicht. Darüber hinaus begrenzt dies auch die Größe der Instrumente und minimiert die Kosten für Reagenzien pro Reaktion.
Abbildung 01: NGS-Plattformen
NGS ist eine Short-Read-Sequenzierungsmethode, die die biologische Forschung bereits revolutioniert hat. Darüber hinaus wird NGS in verschiedenen Bereichen wie der De-novo-Genomsequenzierung, der Gesamtgenomsequenzierung, der Transkriptomanalyse, der Sequenzierung kleiner RNA und Mikro-RNA, der gezielten Resequenzierung und der Sequenzierung des gesamten Exoms eingesetzt.
Was ist WGS?
WGS (Whole-Genome Sequencing) ist eine umfassende Methode zur gleichzeitigen Analyse der gesamten genomischen DNA einer Zelle mithilfe von Sequenzierungstechniken wie Sanger-Sequenzierung, Shotgun-Ansatz oder Hochdurchsatz-NGS-Sequenzierung. Es wird auch als vollständige Genomsequenzierung oder vollständige Genomsequenzierung bezeichnet. Die Gesamtgenomsequenzierung beinh altet die Sequenzierung der gesamten chromosomalen DNA eines Organismus sowie der DNA in den Mitochondrien und für Pflanzen die DNA im Chloroplasten zu einem einzigen Zeitpunkt. WGS ermöglicht es Wissenschaftlern, die genaue Abfolge aller Buchstaben zu lesen, aus denen der vollständige DNA-Satz besteht. Es wird erwartet, dass WGS mit NGS-Plattform das klinische Setup revolutionieren wird.
Abbildung 02: WGS vs. hierarchische Shotgun-Sequenzierung
Gesamtgenomsequenzierung wurde 2014 in die klinische Versorgung eingeführt. Darüber hinaus umfasst die Anwendung von WGS die Gensequenzierung auf SNP-Ebene, um funktionelle Varianten in Assoziationsstudien, therapeutische Interventionen in der personalisierten Medizin, Evolutionsbiologie und vergleichende Genomanalyse zu lokalisieren, Mutations- und Rearrangement-Studien, Studien zur Assoziation seltener Varianten und zur Vorhersage der Krankheitsanfälligkeit und des Ansprechens auf Medikamente.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen NGS und WGS?
- NGS und WGS sind zwei Sequenzierungstechniken.
- Beide Techniken sequenzieren entweder DNA oder RNA.
- Diese Techniken sind neu und zuverlässig.
- Sie werden beide zur Diagnose von Krankheiten und zur Entdeckung von Medikamenten verwendet.
Was ist der Unterschied zwischen NGS und WGS?
NGS ist eine massiv parallele Sequenzierungstechnologie der zweiten Generation, die einen hohen Durchsatz aufweist, kostengünstig und schnell ist, während WGS eine umfassende Methode zur gleichzeitigen Analyse der gesamten genomischen DNA einer Zelle mithilfe von Sequenzierungstechniken wie z B. Sanger-Sequenzierung, Shotgun-Ansatz oder Hochdurchsatz-NGS-Sequenzierung. Dies ist also der Hauptunterschied zwischen NGS und WGS. Darüber hinaus besteht NGS nur aus Sequenzierungsmethoden der zweiten Generation, während WGS aus Sequenzierungsmethoden der ersten, zweiten und dritten Generation besteht.
Die folgende Tabelle zeigt die Unterschiede zwischen und NGS und WGS in tabellarischer Form zum direkten Vergleich.
Zusammenfassung – NGS vs. WGS
In den letzten Jahrzehnten wurden in der modernen molekularen Forschung verschiedene Sequenzierungstechniken routinemäßig angewendet. Und selbst sie sind sehr leistungsfähige Werkzeuge für viele klinische Anwendungen. NGS und WGS sind zwei Sequenzierungsmethoden, die derzeit in viele genomische Projekte integriert werden. NGS ist eine Sequenzierungstechnologie der zweiten Generation mit hohem Durchsatz, geringen Kosten und Geschwindigkeit. Andererseits ist WGS eine Methode zur Analyse der gesamten genomischen DNA oder der vollständigen genomischen DNA einer Zelle zu einem einzigen Zeitpunkt unter Verwendung von Sequenzierungstechniken wie Sanger-Sequenzierung, Shotgun-Ansatz oder Hochdurchsatz-NGS-Sequenzierung. Das ist also die Zusammenfassung des Unterschieds zwischen NGS und WGS.
