الفرق الرئيسي - ماكسام جيلبرت مقابل سانجر التسلسل
النيوكليوتيدات هي الوحدات الهيكلية الأساسية ولبنات بناء الحمض النووي. يتكون جزيء الحمض النووي من سلسلة عديد النوكليوتيدات. توجد أربعة نيوكليوتيدات مختلفة في الحمض النووي. تتكون هذه النيوكليوتيدات من أربع قواعد نيتروجينية مختلفة تسمى A (الأدينين) ، G (الجوانين) ، C (السيتوزين) ، T (الثايمين). إن ترتيب النيوكليوتيدات في جزيء الحمض النووي له أهمية كبيرة لأنه يشفر معلومات وراثية مهمة لنمو الكائنات الحية وتطورها. يشير تسلسل الحمض النووي إلى العملية التي تحدد التسلسل الدقيق للنيوكليوتيدات للحمض النووي. هناك طرق مختلفة لتسلسل الحمض النووي.يعد تسلسل Maxam Gilbert وتسلسل Sanger DNA طريقتين لتسلسل الحمض النووي التي تنتمي إلى تسلسل الجيل الأول. يحدد إجراء تسلسل ماكسام جيلبرت التسلسل الأساسي عن طريق شق شظايا الحمض النووي ذات النهاية 5 بوصات بشكل تفضيلي في كل من أربعة نيوكليوتيدات ورحلان كهربي للهلام. يحدد إجراء تسلسل سانجر تسلسل النوكليوتيدات عن طريق تخليق الحمض النووي أحادي الجديلة باستخدام بوليميريز الحمض النووي وديديوكسينوكليوتيدات والهلام الكهربائي. هذا هو الفرق الرئيسي بين Maxam Gilbert و Sanger Sequencing.
ما هو تسلسل ماكسام جيلبرت؟
تسلسل ماكسام جيلبرت ، المعروف أيضًا باسم طريقة التسلسل الكيميائي ، هو تقنية تم تطويرها لتحديد ترتيب النيوكليوتيدات في الحمض النووي. تم تقديم هذه الطريقة من قبل والتر جيلبرت وآلان ماكسام في عام 1976 وأصبحت شائعة حيث يمكن إجراؤها مباشرة باستخدام الحمض النووي المنقى. تنتمي طريقة Maxam Gilbert إلى الجيل الأول من تسلسل الحمض النووي ، وكانت أول طريقة للتسلسل يستخدمها العلماء على نطاق واسع.
يكمن المبدأ الأساسي لهذه الطريقة في تقييد شظايا الحمض النووي ذات العلامات النهائية في قواعد محددة بواسطة المواد الكيميائية والظروف الخاصة بالقاعدة وفصل الأجزاء الموصوفة بواسطة الرحلان الكهربائي كما هو موضح في الشكل 01. يتم فصل الأجزاء وفقًا لذلك لأحجامها على الجل. نظرًا لتمييز الأجزاء ، يمكن استنتاج تسلسل جزيء الحمض النووي بسهولة.
تستخدم طريقة ماكسام جيلبرت مواد كيميائية أساسية محددة لكسر الحمض النووي في قواعد محددة. يتم استخدام مادتين كيميائيتين شائعتين تسمى كبريتات ثنائي ميثيل وكيماويات الهيدرازين لمهاجمة البيورينات والبيريميدين بشكل انتقائي.
يتم تنفيذ طريقة تسلسل ماكسام جيلبرت عبر عدة خطوات على النحو التالي.
- تنقية تسلسل الحمض النووي باستخدام نوكليازات التقييد
- وسم نهايات شظايا الحمض النووي عن طريق إضافة الفوسفات المشع
- تنقية الشظايا المسمى من الأجزاء غير المسمى بواسطة الرحلان الكهربائي للهلام
- فصل الحمض النووي المسمى نهاية إلى أربعة أنابيب ومعالجتها بمواد كيميائية محددة أساسية بشكل منفصل
- الرحلان الكهربائي لمحتويات كل أنبوب على خطوط منفصلة على فصل الهلام والشظية وفقًا لطولها.
- الكشف عن الشظايا بواسطة التصوير الشعاعي الذاتي.
الشكل 01: تسلسل ماكسام جيلبرت
ما هو تسلسل سانجر؟
تسلسل سانجر هي طريقة تسلسل طورها فريدريك سانجر وزملاؤه في عام 1977 لتحديد التسلسل الأساسي لجزء معين من الحمض النووي. يُعرف أيضًا باسم تسلسل إنهاء السلسلة أو طريقة التسلسل Dideoxy. تعمل هذه الطريقة على مبدأ الدمج الانتقائي للديوكسينوكليوتيدات المنتهية بالسلسلة (ddNTPs) مثل ddGTP و ddCTP و ddATP و ddTTP بواسطة بوليميريز الحمض النووي أثناء تخليق الحمض النووي المفرد الذي تقطعت به السبل لإنهاء تكوين الخيوط.تفتقر ديديوكسينيوكليوتيدات إلى 3 مجموعات OH لتكوين روابط فوسفوديستر مع نيوكليوتيدات مجاورة. وبالتالي ، يتوقف تشكيل الخصلة بمجرد دمج ddNTP في حبلا حديث التكوين أثناء تسلسل الخطر.
في هذه الطريقة ، يتم إجراء أربعة تفاعلات منفصلة لتخليق الحمض النووي (PCR) في أربعة أنابيب منفصلة بنوع واحد من ddNTP. يتم أيضًا توفير متطلبات أخرى لأنابيب PCR بما في ذلك المواد الأولية و dNTPs و Taq polymerase والظروف المحددة وما إلى ذلك. يتم إجراء أربعة تفاعلات منفصلة في أربعة أنابيب بأربعة مخاليط. بعد تفاعلات تفاعل البوليميراز المتسلسل ، يتم تغيير طبيعة شظايا الحمض النووي الناتجة وفصلها بواسطة الرحلان الكهربائي للهلام. ثم يتم تصور الأجزاء باستخدام إما التمهيدي المسمى (المشع أو الفلوريسنت) أو dNTPs كما هو موضح في الشكل 02.
الشكل 02: تسلسل سانجر
ما الفرق بين ماكسام جيلبرت وسانجر التسلسل؟
ماكسام جيلبرت ضد سانجر التسلسل |
|
| تسلسل ماكسام جيلبرت هو أول تقنية تم تطويرها لتسلسل الحمض النووي. | تم تقديم طريقة تسلسل Sanger بعد طريقة تسلسل Maxam Gilbert. |
| الاستخدام | |
| نادرا ما تستخدم هذه الطريقة | يتم استخدام تسلسل Sanger بشكل روتيني للتسلسل. |
| استخدام المواد الكيميائية الخطرة | |
| يستخدم مواد كيميائية خطرة. | استخدام المواد الكيميائية الخطرة محدود مقارنة بطريقة ماكسام جيلبرت. |
| وضع العلامات على الكشف | |
| تستخدم هذه الطريقة P32المشعة لوصف نهايات أجزاء الحمض النووي. | يستخدم تسلسل سانجر ddNTPs المسمى إشعاعيًا أو الفلورسنت. |
ملخص - تسلسل ماكسام جيلبرت ضد سانجر
تسلسل ماكسام جيلبرت وسانجر نوعان من تقنيات تسلسل الحمض النووي التي تندرج تحت الجيل الأول من تسلسل الحمض النووي. تسلسل ماكسام جيلبرت هو أول طريقة تم إدخالها لتسلسل الحمض النووي في عام 1976 ، ويتم إجراؤها عن طريق كسر أجزاء الحمض النووي المسمى نهاية بواسطة مواد كيميائية خاصة بالقاعدة. ومن ثم ، يُعرف باسم التسلسل الكيميائي. تم تقديم طريقة تسلسل Sanger في عام 1977 ، وهي تعتمد على تفاعلات إنهاء السلسلة التي تحركها ddNTP. طريقة تسلسل سانجر شائعة أكثر من طريقة ماكسام جيلبرت بسبب العديد من عيوب طريقة ماكسام جيلبرت مثل استهلاك الوقت المفرط ، واستخدام المواد الكيميائية الخطرة ، وما إلى ذلك.هذا هو الفرق بين تسلسل ماكسام جيلبرت وسانجر.
