桑格测序和下一代测序有什么区别

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Anonim

主要区别 桑格测序和二代测序的区别在于 Sanger 测序一次只处理一个 DNA 片段,而新一代测序一次同时处理数百万个片段。 此外,桑格测序是类比的,而下一代测序是数字化的,允许通过深度测序检测新的或罕见的变异。此外,Sanger 测序是一种快速且经济高效的方法,适用于数量较少的目标,通常最多 20 个目标,而下一代测序是一种耗时且成本效益较低的方法。

Sanger 测序和下一代测序是 DNA 片段测序的两种方法。此外,选择 Sanger 或新一代测序取决于两种方法的优点和局限性。

Next Generation Sequencing (NGS)、Parallel Sequencing、Sanger Sequencing (SGS)、Sequencing、Sequencing Depth

什么是桑格测序

Sanger 测序 (SGS) 是 Fredric Sanger 于 1977 年开发的第一代测序方法。它涉及在体外 DNA 复制过程中通过 DNA 聚合酶选择性掺入链终止双脱氧核苷酸。然后,产生的扩增子通过毛细管电泳分离。通常,Sanger 测序是一种快速且经济高效的测序方法,适用于扩增子目标少于 100 个的小规模项目。而且,更适合单基因测序。

图 1:桑格测序

此外,Sanger 测序是一种类比方法,它通过组合来自样本中所有 DNA 片段的信号来生成单个序列。它不允许隔离单个信号。因此,产生的信号是混合信号,它不允许识别样本中出现频率低于 25% 的变体。

什么是下一代测序

二代测序(NGS)是一种二代测序方法。此外,它是一种具有大规模并行处理概念的高通量 DNA 测序方法。 Genome Analyzer/HiSeq/MiSeq (Illumina Solexa)、SOLiD System (Thermo Fisher Scientific)、Ion PGM/Ion Proton (Thermo Fisher Scientific) 和 HeliScope Sequencer (Helicos BioSciences) 是目前执行下一代测序的几个平台。通常,每次仪器运行它们可以测序 100 万到 430 亿个短读长(每个 50-400 个碱基)。

图 2:Illumina 测序中的克隆扩增

桑格和下一代测序之间的相似之处

Sanger 和下一代测序的区别

定义

桑格测序是指用于确定个体基因组部分核苷酸序列的低通量方法,而下一代测序是指用于确定个体基因组部分核苷酸序列的高通量方法。因此,这是 Sanger 和下一代测序之间的主要区别。

其他名称

桑格测序的其他名称是双脱氧链终止法或毛细管电泳测序,而下一代测序的其他名称是大规模平行测序或大规模平行测序。

一代

桑格测序为一代测序方法,而二代测序为二代测序方法。

商业化

DNA片段的大小

Sanger 和下一代测序之间的另一个区别是,虽然 Sanger 测序对 750-1, 000 个碱基对的片段效果更好,但下一代测序对大约 2000 万个碱基对长的片段效果更好。

一次采样数

此外,Sanger 测序一次只能处理一个 DNA 片段,而下一代测序一次可以同时处理数百万个片段。

覆盖深度

重要的是,桑格测序是类比的,因为它将混合物中的所有 DNA 片段组合在一起以产生单个序列,而下一代测序是数字化的,因为它允许分离来自混合物中单个分子的每个单独的数据。

灵敏度

此外,灵敏度是 Sanger 和下一代测序之间的另一个区别。桑格测序是一种灵敏度较低的方法,检测限约为 15-20%,而下一代测序是一种高度灵敏的方法,检测限低于 1%。

每少量样品的成本

此外,Sanger 测序速度快且成本效益高达 20 个样本,而二代测序耗时且成本效益较低,最多可达 20 个样本。

大量样本的成本

Sanger 测序对于更多样本的成本效益较低,而下一代测序对于更多样本具有成本效益。

临床研究测序

Sanger 与新一代测序的另一个区别在于,Sanger 测序是临床研究测序的“金标准”,而新一代测序在临床实验室中变得越来越普遍。

应用

结论

Sanger 测序是第一代测序方法,它涉及用荧光标记的双脱氧核苷酸扩增目标 DNA 片段并通过毛细管电泳进行分析。通常,这种方法对于少量样品来说是快速且具有成本效益的。由于它是类比方法,因此灵敏度较低。另一方面,二代测序是与桑格测序技术相似的第二代测序方法。它是一种大规模并行测序方法,可一次处理数百万个样本。此外,新一代测序的主要特点是其测序深度,可以检测变异。因此,桑格测序与二代测序的主要区别在于处理的样本数量和测序深度。

参考:

1. 砷,Ruza 等。 “靶向二代测序和 Sanger 测序检测乳腺癌 PIK3CA 突变的比较。” BMC临床病理学卷。 15 20. 18 十一月 2015, doi:10.1186/s12907-015-0020-6

图片提供:

1. Estevezj 的“Sanger-sequencing” – 通过 Commons Wikimedia 自己的作品(CC BY-SA 3.0) 2. DMlapato 的“集群生成” – 通过 Commons Wikimedia 自己的作品(CC BY-SA 4.0)

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