Hauptunterschied – Exom vs. RNA-Sequenzierung
Nukleinsäuresequenzierung ist die Technik, die die Reihenfolge der Nukleotide in einem bestimmten DNA- oder RNA-Fragment eines Organismus bestimmt. Die Sequenzierung ist wichtig, um den DNA- und RNA-Aufbau der Zelle zu identifizieren und bestimmte Gene zu unterscheiden, die für funktionelle Proteine kodieren; Daher kann die Sequenzierung verwendet werden, um die Mutationen dieser Gene und Genexpressionen zu verstehen. Die Sanger-Sequenzierungsmethode oder die fortschrittlicheren Sequenzierungsmethoden der nächsten Generation sind die Sequenzierungsmethoden, die üblicherweise verwendet werden. Exomsequenzierung ist die Sequenzierung des vollständigen Satzes von Exons oder kodierenden DNA-Regionen, die in einem Organismus vorhanden sind, während RNA-Sequenzierung das Sequenzierungsverfahren von Ribonukleinsäuren (RNA) ist. Dies ist der Hauptunterschied zwischen Exom- und RNA-Sequenzierung.
Was ist Exomsequenzierung?
Exom ist eine Teilmenge des Genoms, die aus den codierenden Genen eines bestimmten Organismus besteht. Kodierende Gene werden als Exons bezeichnet und in mRNA transkribiert und dann in Aminosäuresequenzen übersetzt. Während posttranskriptionaler Modifikationen entfernt der RNA-Spleißmechanismus in Eukaryoten die Introns (nicht kodierende Regionen) und die Exons bleiben. Es gibt zwei Haupttechniken, bei denen die Exomsequenzierung durchgeführt wird: lösungsbasiert und Array-basiert.
Bei der lösungsbasierten Exomsequenzierung werden DNA-Proben entweder mit Restriktionsenzymen oder mit mechanischen Methoden fragmentiert und durch Hitze denaturiert. Bei dieser Technik werden biotinylierte Oligonukleotidsonden (Köder) verwendet, um selektiv mit Zielregionen im Genom zu hybridisieren. Für den Bindungsschritt werden magnetische Streptavidin-Beads verwendet. Auf die Bindung folgt ein Waschschritt, bei dem die ungebundenen und nicht zielgerichteten Sequenzen weggewaschen werden. Die gebundenen Ziele werden dann mittels Polymerase-Kettenreaktion (PCR) amplifiziert und dann mittels Sanger-Sequenzierung oder Sequenzierungstechniken der nächsten Generation sequenziert.
Abbildung 01: Exomsequenzierung
Array-basierte Methode ähnelt auch der lösungsbasierten Methode, außer dass DNA-Fragmente in einem Mikroarray eingefangen werden und dann die Bindungs- und Waschschritte folgen, bevor sie sequenziert werden.
Die Exomsequenzierung wird in vielen Anwendungen eingesetzt, z. B. bei der genetischen Diagnose von Krankheiten, in der Gentherapie, bei der Identifizierung neuer genetischer Marker, in der Landwirtschaft zur Identifizierung verschiedener vorteilhafter agronomischer Merkmale und bei Pflanzenzüchtungsverfahren.
Was ist RNA-Sequenzierung?
RNA-Sequenzierung basiert auf dem Transkriptom, dem vollständigen Transkript der Zelle. Die Hauptziele der RNA-Sequenzierung sind die Katalogisierung aller Arten des Transkripts, einschließlich mRNA, nicht-kodierender RNA und kleiner RNA, die Bestimmung der Transkriptionsstruktur von Genen und die Quantifizierung der Expressionsniveaus jedes Transkripts während der Entwicklung. Während der RNA-Sequenzierung wurden zunächst Hybridisierungstechnologien (bei denen es sich um komplementäre DNA handelte, die von reifen mRNA-Sequenzen abgeleitet wurde) zur Sequenzierung verwendet. Derzeit wird eine genauere und fortschrittlichere Durchsatztechnik für die RNA-Sequenzierung verwendet.
Abbildung 02: RNA-Sequenzierung
Bei der RNA-Sequenzierung wird eine RNA-Probe, bei der es sich um Gesamt-RNA oder fraktionierte RNA handeln kann, mittels reverser Transkription in ihre komplementäre DNA (cDNA) umgewandelt und eine cDNA-Bibliothek erstellt. Jedes cDNA-Fragment wird auf beiden Seiten (Pair-End-Sequenzierung) oder auf einer Seite (Single-End-Sequenzierung) an Adapter angehängt. Diese markierten Sequenzen werden mithilfe der Sanger-Sequenzierung oder der nächsten Generation wie der Exomsequenzierung sequenziert.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Exom- und RNA-Sequenzierung?
- Kurz ausgewählte Fragmente oder der gesamte Satz von DNA / RNA kann für die Exom- oder RNA-Sequenzierung verwendet werden.
- Sequenzierte Fragmente werden in Bibliotheken aufbewahrt.
- Sanger-Sequenzierung oder Sequenzierung der nächsten Generation können verwendet werden.
- Beide sind In-vitro-Sequenzierungsmethoden.
- Sequenzierte Fragmente können durch fluoreszierende Markierungen bestimmt werden.
Was ist der Unterschied zwischen Exom- und RNA-Sequenzierung?
Exom vs. RNA-Sequenzierung |
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| Exomsequenzierung ist die Sequenzierung des vollständigen Satzes von Exons oder kodierenden DNA-Regionen, die in einem Organismus vorhanden sind. | RNA-Sequenzierung bezieht sich auf das Sequenzierungsverfahren von Ribonukleinsäuren (RNA); das Transkriptom. |
| Startprobe | |
| Genomische DNA ist die Ausgangsprobe für die Exomsequenzierung. | RNA ist die Ausgangsprobe der RNA-Sequenzierung. |
| Zusammensetzung | |
| Dies enthält nur codierende Regionen der Gesamt-DNA, die als Exons bekannt sind | Enthält RNA-mRNA / Transkriptom. |
| Sequenzierung | |
| Es gibt zwei Hauptmethoden der Exomsequenzierung; lösungsbasierte und arraybasierte Technologien. | RNA-Sequenzierung erfolgt über die Erstellung einer cDNA-Bibliothek durch Extraktion der Gesamt-RNA oder fragmentierter RNA. |
Zusammenfassung – Exom vs. RNA-Sequenzierung
Exome ist der vollständige Satz von codierenden Regionen eines Organismus und die Techniken, die zur Bestimmung der exakten Nukleotidreihenfolge von Exom gehören, sind als Exomsequenzierung bekannt. RNA-Sequenzierung ist die Technik, die an der Bestimmung der Nukleotidreihenfolge der RNA eines Organismus beteiligt ist. Dies ist der Unterschied zwischen Exom- und RNA-Sequenzierung.
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