मुख्य अंतर - माइक्रोएरे बनाम नेक्स्ट जनरेशन सीक्वेंसिंग
डीएनए अनुक्रमण प्रक्रियाओं का व्यापक रूप से जैव प्रौद्योगिकी, वायरोलॉजी, चिकित्सा निदान और फोरेंसिक विज्ञान के क्षेत्र में उपयोग किया जाता है। यह एक प्रक्रिया है जो डीएनए अणु के भीतर मौजूद न्यूक्लियोटाइड्स, एडेनिन, ग्वानिन, थाइमिन और साइटोसिन के सटीक क्रम को निर्धारित करती है। चिकित्सा और जैविक अनुसंधान में चमत्कारी खोजों के लिए डीएनए अनुक्रमण प्रक्रियाएं एक त्वरक बन गई हैं। ये अनुक्रमण विधियां मनुष्यों और अन्य जीवित प्रजातियों सहित व्यक्तिगत जीवों के एक पूर्ण जीनोम को अनुक्रमित करने के लिए विकसित हुई हैं। माइक्रोएरे और नेक्स्ट जेनरेशन सीक्वेंसिंग आधुनिक डीएनए अनुक्रमण प्रक्रियाएं हैं।माइक्रोएरे तकनीक विशेष रूप से संकरण पर आधारित है जिसमें ज्ञात लक्ष्यों का एक समूह होता है। अगली पीढ़ी की अनुक्रमण संश्लेषण पर आधारित है (जो न्यूक्लियोटाइड को शामिल करने के लिए डीएनए पोलीमरेज़ का उपयोग करता है) और पहले से चयनित लक्ष्यों से स्वतंत्र पूरे जीनोम को अनुक्रमित करने की क्षमता रखता है। माइक्रोएरे और नेक्स्ट जेनरेशन सीक्वेंसिंग के बीच यह महत्वपूर्ण अंतर है।
माइक्रोएरे क्या है?
डीएनए माइक्रोएरे को एक ही समय में हजारों विभिन्न जीन अभिव्यक्तियों की पहचान करने के लिए प्रयोगशाला उपकरण के रूप में उपयोग किया जाता है। यह एक ठोस सतह है, यानी माइक्रोस्कोप स्लाइड, जिसमें सूक्ष्म डीएनए स्पॉट का एक संग्रह होता है जो इस पर छपा होता है। प्रत्येक मुद्रित स्थान में एक ज्ञात जीन अनुक्रम या एक जीन होता है। स्लाइड पर छपी ये ज्ञात जांच जीन अभिव्यक्ति का पता लगाने के लिए जांच का काम करती है। इसे एक प्रतिलेख के रूप में जाना जाता है। दो डीएनए किस्में के बीच संकरण प्राथमिक सिद्धांत है जिस पर माइक्रोएरे आधारित हैं। यह हाइड्रोजन बांड के निर्माण के साथ न्यूक्लिक एसिड अनुक्रमों का पूरक आधार युग्म है।
चित्र 01: माइक्रोएरे
आरंभ में, एमआरएनए अणु एक स्वस्थ व्यक्ति से प्राप्त प्रयोगात्मक नमूने और संदर्भ नमूने से एकत्र किए जाते हैं। रोगग्रस्त व्यक्तियों से प्रायोगिक नमूने प्राप्त किए जाते हैं; उदाहरण के लिए, कैंसर से पीड़ित व्यक्ति। एक बार प्राप्त होने के बाद, दोनों एमआरएनए नमूने सीडीएनए (पूरक डीएनए) में परिवर्तित हो जाते हैं। अगला, प्रत्येक नमूने को एक फ्लोरोसेंट जांच का उपयोग करके लेबल किया जाता है। संदर्भ सीडीएनए से नमूना सीडीएनए को अलग करने के लिए फ्लोरोसेंट जांच अलग-अलग रंगों की होती है। माइक्रोएरे स्लाइड में सीडीएनए अणुओं के बंधन को आरंभ करने के लिए, दो नमूनों को एक साथ मिलाया जाता है। संकरण वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा सीडीएनए अणु माइक्रोएरे स्लाइड पर डीएनए जांच से जुड़ जाते हैं। एक बार संकरण पूरा हो जाने के बाद, व्यक्त किए गए जीन की मात्रा के अनुसार अलग-अलग रंगों की उपस्थिति के साथ प्रत्येक जीन की अभिव्यक्ति को पहचानने और मापने के लिए प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला होती है।माइक्रोएरे के परिणामों का उपयोग जीन अभिव्यक्ति प्रोफ़ाइल के निर्माण में किया जाता है जिसका उपयोग विभिन्न रोग स्थितियों की पहचान करने के लिए किया जा सकता है।
अगली पीढ़ी अनुक्रमण क्या है?
अगली पीढ़ी अनुक्रमण (एनजीएस) आनुवंशिक अनुक्रमण की एक उन्नत विधि है। इसका सिद्धांत सेंगर अनुक्रमण के समान है, जो केशिका वैद्युतकणसंचलन पर निर्भर करता है। एनजीएस में, जीनोमिक स्ट्रैंड खंडित होता है और टेम्पलेट स्ट्रैंड से जुड़ा होता है। प्रत्येक स्ट्रैंड के ठिकानों की पहचान उसकी बंधाव प्रक्रिया के दौरान उत्सर्जित संकेतों द्वारा की जाती है। सेंगर अनुक्रमण विधि में, तीन अलग-अलग चरण, अनुक्रमण, पृथक्करण और पहचान शामिल हैं। इन अलग-अलग चरणों के कारण, नमूना तैयार करने का स्वचालन थ्रूपुट में सीमित है। एनजीएस में, सेंगर अनुक्रमण प्रक्रिया के चरणों के संयोजन के साथ सरणी आधारित अनुक्रमण का उपयोग करके तकनीक विकसित की जाती है जिससे लाखों प्रतिक्रिया श्रृंखला एक ही समय में समानांतर हो सकती हैं; इसके परिणामस्वरूप कम लागत पर उच्च गति और थ्रूपुट प्राप्त होता है।
चित्र 02: एनजीएस में विकास
NGS तीन चरणों से बना है; पुस्तकालय की तैयारी (डीएनए के यादृच्छिक विखंडन के उपयोग के साथ पुस्तकालयों का निर्माण), प्रवर्धन (क्लोनल प्रवर्धन और पीसीआर का उपयोग करके पुस्तकालय का प्रवर्धन) और अनुक्रमण। जीनोम अनुक्रमण प्रक्रियाएं जो कि सेंगर अनुक्रमण प्रक्रिया का उपयोग करते हुए बहुत लंबी अवधि के लिए की जाती हैं, एनजीएस का उपयोग करके कुछ ही घंटों में पूरी की जा सकती हैं।
माइक्रोएरे और नेक्स्ट जनरेशन सीक्वेंसिंग में क्या समानता है?
माइक्रोएरे और नेक्स्ट जेनरेशन सीक्वेंसिंग दोनों को एरे आधारित सीक्वेंसिंग का उपयोग करके विकसित किया गया है।
माइक्रोएरे और नेक्स्ट जनरेशन सीक्वेंसिंग में क्या अंतर है?
माइक्रोएरे बनाम नेक्स्ट जनरेशन सीक्वेंसिंग |
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| माइक्रोएरे एक ठोस सतह से जुड़े सूक्ष्म डीएनए स्पॉट का एक संग्रह है, जिसका उपयोग एक साथ बड़ी संख्या में जीन की अभिव्यक्ति के स्तर को मापने के लिए किया जाता है। | NGS (अगली पीढ़ी की अनुक्रमण) एक गैर-सेंगर-आधारित उच्च-थ्रूपुट डीएनए अनुक्रमण तकनीक है जो समानांतर में अनुक्रमित करने के लिए लाखों या अरबों डीएनए स्ट्रैंड की सुविधा प्रदान करती है। |
| एंटीजन के साथ बातचीत | |
| माइक्रोएरे संकरण पर आधारित है जो ज्ञात लक्ष्यों के एक समूह से बना है। | NGS संश्लेषण पर आधारित है जो न्यूक्लियोटाइड को शामिल करने के लिए डीएनए पोलीमरेज़ का उपयोग करता है और पहले से चयनित लक्ष्यों से स्वतंत्र है। |
सारांश - माइक्रोएरे बनाम अगली पीढ़ी अनुक्रमण
शोध के संदर्भ में डीएनए अनुक्रमण एक महत्वपूर्ण त्वरक बन गया है। इसका व्यापक रूप से जैव प्रौद्योगिकी, चिकित्सा निदान और फोरेंसिक अध्ययन में उपयोग किया जाता है। यह अधिक कुशल और तेजी से अनुक्रमण प्रक्रियाओं में विकसित और विकसित हुआ है। माइक्रोएरे और एनजीएस दो उन्नत डीएनए अनुक्रमण तकनीक मौजूद हैं। दोनों को सरणी आधारित अनुक्रमण का उपयोग करके विकसित किया गया है। माइक्रोएरे तकनीक संकरण पर निर्भर करती है जबकि एनजीएस संश्लेषण पर आधारित है, जो न्यूक्लियोटाइड को शामिल करने के लिए डीएनए पोलीमरेज़ का उपयोग करता है। माइक्रोएरे और नेक्स्ट जेनरेशन सीक्वेंसिंग के बीच यही मुख्य अंतर है।
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