Différence clé - Séquençage NGS vs Sanger
Le séquençage de nouvelle génération (NGS) et le séquençage de Sanger sont deux types de techniques de séquençage de nucléotides développées au fil du temps. La méthode de séquençage de Sanger a été largement utilisée pendant de nombreuses années et NGS l'a récemment remplacée en raison de ses avantages. La principale différence entre le séquençage NGS et Sanger est que NGS fonctionne sur le principe du séquençage de millions de séquences simultanément de manière rapide grâce à un système de séquençage tandis que le séquençage Sanger fonctionne sur le principe de la terminaison de chaîne en raison de l'incorporation sélective de didésoxynucléotides par l'enzyme ADN polymérase. pendant la réplication de l'ADN et la séparation des fragments résultante par électrophorèse capillaire.
CONTENU
1. Aperçu et différence clé
2. Qu'est-ce que le séquençage des nucléotides
3. Qu'est-ce que le NGS
4. Qu'est-ce que le séquençage de Sanger
5. Comparaison côte à côte - Séquençage NGS vs Sanger
6. Résumé
Qu'est-ce que le séquençage des nucléotides?
Les informations génétiques sont stockées dans les séquences nucléotidiques de l'ADN ou de l'ARN d'un organisme. Le processus de détermination de l'ordre correct des nucléotides (à l'aide de quatre bases) dans un fragment donné (dans un gène, un groupe de gènes, un chromosome et un génome complet) est appelé séquençage des nucléotides. Il est très important dans les études génomiques, les études médico-légales, la virologie, la systématique biologique, le diagnostic médical, la biotechnologie et dans de nombreux autres domaines d'analyser la structure et la fonction des gènes. Il existe différents types de méthodes de séquençage développées par des scientifiques. Parmi eux, le séquençage Sanger développé par Frederick Sanger en 1977 a été largement utilisé et popularisé pendant une longue période jusqu'à ce que le séquençage de nouvelle génération le remplace.
Qu'est-ce que NGS?
Le séquençage de nouvelle génération (NGS) est un terme utilisé pour désigner les processus de séquençage modernes à haut débit. Il décrit un certain nombre de technologies de séquençage modernes qui ont révolutionné les études génomiques et la biologie moléculaire. Ces techniques sont le séquençage Illumina, le séquençage Roche 454, le séquençage Ion Proton et le séquençage SOLiD (Sequencing by Oligo Ligation Detection). Les systèmes NGS sont plus rapides et moins chers. Quatre méthodes principales de séquençage d'ADN sont utilisées dans les systèmes NGS à savoir; pyroséquençage, séquençage par synthèse, séquençage par ligature et séquençage ionique semi-conducteur. Un grand nombre de brins d'ADN ou d'ARN (des millions de) peuvent être séquencés en parallèle. Il permet le séquençage de l'ensemble du génome des organismes dans un court laps de temps, contrairement au séquençage de Sanger qui prend plus de temps.
NGS présente de nombreux avantages par rapport à la méthode de séquençage Sanger conventionnelle. Il s'agit d'un processus à grande vitesse, plus précis et plus rentable qui peut être réalisé avec un petit échantillon. Le NGS peut être utilisé dans des études métagénomiques, dans la détection de variations au sein d'un génome individuel dues à des insertions et des délétions, etc. et dans l'analyse des expressions géniques.
Figure_1: Développements dans le séquençage NGS
Qu'est-ce que le séquençage Sanger?
Le séquençage de Sanger est une méthode de séquençage développée par Frederick Sanger et ses collègues en 1977 pour déterminer l'ordre précis des nucléotides d'un fragment d'ADN donné. Il est également connu sous le nom de séquençage de terminaison de chaîne ou séquençage didésoxy. Le principe de fonctionnement de cette méthode est la terminaison de la synthèse des brins par incorporation sélective de didésoxynucléotides de terminaison de chaîne (ddNTP) tels que ddGTP, ddCTP, ddATP et ddTTP par l'ADN polymérase lors de la réplication de l'ADN. Les nucléotides normaux ont des groupes OH 3 'pour la formation d'une liaison phosphodiester entre les nucléotides adjacents pour continuer la formation du brin. Cependant, les ddNTP sont dépourvus de ce groupe 3 'OH et sont incapables de former des liaisons phosphodiester entre les nucléotides. Par conséquent, l'allongement de la chaîne est arrêté.
Dans cette méthode, l'ADN simple brin à séquencer sert de brin matrice pour la synthèse d'ADN in vitro. D'autres exigences sont l'amorce oligonucléotidique, les précurseurs de désoxynucléotide et l'enzyme ADN polymérase. Lorsque les extrémités flanquantes du fragment cible sont connues, les amorces peuvent être facilement conçues pour la réplication de l'ADN. Quatre réactions de synthèse d'ADN distinctes sont effectuées dans quatre tubes séparés. Chaque tube a des ddNTP séparés, ainsi que d'autres exigences. A partir du nucléotide particulier, un mélange de dNTP et de ddNTP est ajouté. De même, quatre réactions distinctes sont effectuées dans quatre tubes avec quatre mélanges. Après les réactions, la détection des fragments d'ADN et la conversion du modèle de fragment en informations de séquence sont effectuées. Les fragments d'ADN résultants sont dénaturés par la chaleur et séparés par électrophorèse sur gel. Si des nucléotides radioactifs sont utilisés, le motif de bandes dans le gel de polyacrylamide peut être visualisé par autoradiographie. Lorsque ce procédé utilise les didésoxynucléotides marqués par fluorescence, il peut être atténué sur le gel lu et passé à travers un faisceau de laser pour être détecté par le détecteur fluorescent. Pour éviter les erreurs qui pourraient survenir lorsqu'une séquence est lue à l'œil et entrée manuellement dans un ordinateur, cette méthode s'est développée dans l'utilisation d'un séquenceur automatisé couplé à l'ordinateur. Pour éviter les erreurs qui pourraient survenir lorsqu'une séquence est lue à l'œil et entrée manuellement dans un ordinateur, cette méthode s'est développée dans l'utilisation d'un séquenceur automatisé couplé à l'ordinateur. Pour éviter les erreurs qui pourraient survenir lorsqu'une séquence est lue à l'œil et entrée manuellement dans un ordinateur, cette méthode s'est développée dans l'utilisation d'un séquenceur automatisé couplé à l'ordinateur.
C'est la méthode utilisée pour séquencer l'ADN du projet Human Genome. Cette méthode est toujours utilisée avec des modifications avancées car elle donne des informations de séquence précises bien qu'elle soit un processus coûteux et lent.
Figure_2: Séquençage de Sanger
Quelle est la différence entre le séquençage NGS et Sanger?
Diff article au milieu avant la table
Séquençage NGS vs Sanger |
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| Le séquençage de nouvelle génération (NGS) fait référence aux processus de séquençage modernes à haut débit. Il décrit un certain nombre de technologies de séquençage modernes différentes | Le séquençage de Sanger est une méthode de séquençage développée par Frederick Sanger pour déterminer l'ordre précis des nucléotides d'un fragment d'ADN donné. |
| Rentabilité | |
| Le NGS est un procédé moins coûteux car il réduit le temps, la main-d’œuvre et les produits chimiques. | C'est un processus coûteux car il prend du temps, de la main-d'oeuvre et plus de produits chimiques. |
| La vitesse | |
| Ceci est plus rapide car la détection chimique et la détection du signal de nombreux brins se produisent en parallèle. | Cela prend du temps car la détection chimique et la détection du signal se produisent en tant que deux processus distincts et seuls les brins peuvent lire à la fois. |
| Fiabilité | |
| NGS est fiable. | Le séquençage Sanger est moins fiable |
| Taille de l'échantillon | |
| NGS nécessite moins d'ADN. | Cette méthode nécessite une grande quantité d'ADN matrice. |
| Bases d'ADN par fragment séquencé | |
| Le nombre de bases d'ADN par fragment séquencé est inférieur à la méthode Sanger | Les séquences génératrices sont plus longues que les séquences NGS. |
Résumé - Séquençage NGS vs Sanger
Le séquençage NGS et Sanger sont des techniques de séquençage nucléotidique largement utilisées en biologie moléculaire. Le séquençage de Sanger est une méthode de séquençage précoce qui a été remplacée par NGS. La principale différence entre le séquençage NGS et Sanger est que NGS est un processus à grande vitesse, plus précis et rentable que le séquençage Sanger. Les deux techniques ont créé des flambées majeures en génétique et en biotechnologie.
