Der Hauptunterschied zwischen hierarchischer und Whole-Genome-Shotgun-Sequenzierung besteht darin, dass bei der hierarchischen Shotgun-Sequenzierung das Genom vor der Sequenzierung in größere Fragmente zerlegt wird, während bei der Whole-Genome-Shotgun-Sequenzierung das gesamte Genom zur Sequenzierung in kleine Fragmente zerlegt wird.
Die Sequenzierung ist eine wichtige Technik bei molekularen Prozessen, insbesondere bei der genauen Identifizierung von Arten. Tatsächlich ist es die Technik, die genaue Reihenfolge der Nukleotide in einem Gen oder Genom zu identifizieren. Es gibt viele Techniken für die Sequenzierung. Einige davon sind die Maxam-Gilbert-Methode, die Sanger-Methode und die automatisierte Sanger-Methode.
Was ist hierarchische Shotgun-Sequenzierung?
Hierarchische Shotgun-Sequenzierung ist eine Methode der Sequenzierung. Dies wird auch als „Top-Down-Sequenzierung“bezeichnet. Außerdem besteht dieses Verfahren aus zwei Schritten: Der erste Schritt ist die Genom-Amplifikation und der zweite Schritt ist die Genom-Fragmentierung. Bei dieser Methode wird das Genom zunächst in große Fragmente zerlegt. Es folgt die Klonierung dieser großen Fragmente in verschiedene Wirte unter Verwendung von Vektoren oder künstlichen Chromosomen. Dann werden diese rekombinanten Vektoren in einer Bibliothek angeordnet. Während der Shotgun-Sequenzierung werden die rekombinanten Vektorklone einzeln sequenziert. Die Fragmente in den Klonen werden einem Restriktionsverdau unterzogen, um die Größe des Genoms weiter zu reduzieren, und werden dabei sequenziert.
Abbildung 01: Hierarchische Shotgun-Sequenzierung
Während der hierarchischen Schrotflinten-Sequenzierung müssen die großen Fragmente vor der Schrotflinten-Sequenzierung in der richtigen Reihenfolge angeordnet werden. Sie erfolgt mit Hilfe der molekularen Marker, die beim Klonen eingebaut werden.
Hierarchische Shotgun-Sequenzierung erstellt eine Genkarte mit niedriger Auflösung. Aber es erstellt eine geordnete Sequenzkarte. Daher dauert es länger als die direkte Sequenzierung. Der gesamte Prozess verzögert sich aufgrund der Erstellung einer rekombinanten Vektorbibliothek. Ist es auch eine arbeitsintensive Technik. Derzeit ist die Technik jedoch automatisiert, um die Arbeit zu erleichtern.
Was ist Whole-Genome-Shotgun-Sequenzierung?
Die Shotgun-Sequenzierung des gesamten Genoms ist ein einstufiger Sequenzierungsprozess. Bei diesem Prozess findet zunächst das gesamte Genom-Shearing statt. Anschließend wird jedes dieser kleinen Fragmente zufällig sequenziert. Nach Abschluss der Sequenzierung erfolgt die Sequenzanalyse. Während der Sequenzanalyse werden die überlappenden Sequenzen entfernt, und die Analyse ist kein geordneter Prozess. Daher ist die Zusammenstellung von Sequenzen im Vergleich zur hierarchischen Shotgun-Sequenzierung ein weniger effizienter Prozess. Der Prozess der Shotgun-Sequenzierung des gesamten Genoms ist jedoch schneller, und die Analyse des gesamten Genoms kann in einer einzigen Instanz stattfinden.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen hierarchischer und Whole-Genome-Shotgun-Sequenzierung?
- Hierarchische und Whole-Genome-Shotgun-Sequenzierung sind zwei Sequenzierungsansätze.
- Beide werden einer Sanger-Sequenzierung oder automatisierten Sanger-Sequenzierungsmethoden unterzogen.
- Sie sind an der Sequenzierung von DNA- und RNA-Fragmenten beteiligt.
- Außerdem sind beide Methoden in der molekularen Diagnostik und für Forschungszwecke wichtig.
- Derzeit sind beide Techniken automatisiert oder computergestützt.
- Beide Techniken beruhen auf der Fragmentierung des Genoms.
Was ist der Unterschied zwischen hierarchischer und Whole-Genome-Shotgun-Sequenzierung?
Die hierarchische Shotgun-Sequenzierung erzeugt größere Fragmente im Vergleich zur Shotgun-Sequenzierung des gesamten Genoms, die mit kleinen Sequenzfragmenten arbeitet. Dies ist also der Hauptunterschied zwischen der hierarchischen und der Shotgun-Sequenzierung des gesamten Genoms. Außerdem besteht die hierarchische Shotgun-Sequenzierung aus zwei Hauptschritten, während die Shotgun-Sequenzierung des gesamten Genoms auf einem Hauptschritt beruht.
Darüber hinaus besteht ein weiterer Unterschied zwischen der hierarchischen und der Whole-Genome-Shotgun-Sequenzierung darin, dass die Auflösung bei der Whole-Genome-Shotgun-Sequenzierung höher ist als bei der hierarchischen Shotgun-Sequenzierung.
Die folgende Infografik fasst den Unterschied zwischen hierarchischer und Whole-Genome-Shotgun-Sequenzierung zusammen.
Zusammenfassung – Hierarchische vs. Whole-Genome-Shotgun-Sequenzierung
Hierarchische und Whole-Genome-Shotgun-Sequenzierung sind zwei Techniken, um große Genome zu sequenzieren. Die hierarchische Shotgun-Sequenz ist ein zweistufiger Sequenzierungsprozess, bei dem das Genom in größere Fragmente zerlegt wird. Im Gegensatz dazu ist die Shotgun-Sequenzierung des gesamten Genoms eine einstufige Sequenzierung, bei der das Genom in kleine Fragmente zerlegt und direkt sequenziert wird. Dies ist also der Hauptunterschied zwischen der hierarchischen und der Shotgun-Sequenzierung des gesamten Genoms. Darüber hinaus können die technischen Aspekte zwischen den beiden Techniken variieren.
