शॉटगन सीक्वेंसिंग और नेक्स्ट जेनरेशन सीक्वेंसिंग के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि शॉटगन सीक्वेंसिंग एक सीक्वेंसिंग विधि है जो डीएनए सीक्वेंस को कई छोटे टुकड़ों में बेतरतीब ढंग से तोड़ती है और अगली नेक्स्ट जेनरेशन सीक्वेंसिंग (एनजीएस) के दौरान ओवरलैपिंग क्षेत्रों को देखकर अनुक्रम को फिर से इकट्ठा करती है। आनुवंशिक अनुक्रमण की एक उन्नत विधि है जो केशिका वैद्युतकणसंचलन पर निर्भर करती है।
सीक्वेंसिंग एक ऐसी प्रक्रिया है जो एक जीन, जीन के एक समूह, क्रोमोसोम और एक पूर्ण जीनोम में न्यूक्लियोटाइड के सटीक क्रम को निर्धारित करती है। जीनोमिक अध्ययन, फोरेंसिक अध्ययन, वायरोलॉजी, जैविक व्यवस्थित, चिकित्सा निदान, जैव प्रौद्योगिकी और कई अन्य क्षेत्रों में जीन की संरचना और कार्य और जीवों की पहचान का विश्लेषण करना बहुत महत्वपूर्ण है।इसके अलावा, विभिन्न प्रकार के अनुक्रमण विधियां उपलब्ध हैं। शॉटगन सीक्वेंसिंग और नेक्स्ट जेनरेशन सीक्वेंसिंग उनमें से दो उन्नत तरीके हैं।
शॉटगन सीक्वेंसिंग क्या है?
शॉटगन सीक्वेंसिंग एक सीक्वेंसिंग विधि है जो पूरे क्रोमोसोम या पूरे जीनोम के डीएनए सीक्वेंस को कई छोटे टुकड़ों में तोड़ती है और ओवरलैपिंग सीक्वेंस या क्षेत्रों को देखकर कंप्यूटर द्वारा सीक्वेंस को फिर से इकट्ठा करती है। आम तौर पर, स्तनधारी जीनोम संरचनात्मक रूप से जटिल और आकार में बड़े होते हैं। इसलिए, क्लोनिंग द्वारा उन्हें अनुक्रमित करना मुश्किल है क्योंकि इसमें समय लगता है। शॉटगन अनुक्रमण एक तेज़ तरीका है। इसे अंजाम देना भी सस्ता है। इसलिए, आधुनिक वैज्ञानिक जटिल जीनोम से निपटने के लिए शॉटगन अनुक्रमण पद्धति पर भरोसा करते हैं।
चित्र 01: शॉटगन सीक्वेंसिंग
शॉटगन अनुक्रमण प्रक्रिया तुलनात्मक रूप से सरल है। यह पूरे जीनोम को 20-किलो बेस से 300-किलो बेस तक अलग-अलग आकार में विभाजित करने के साथ शुरू होता है। फिर श्रृंखला समाप्ति विधि का उपयोग करके प्रत्येक टुकड़े को अनुक्रमित किया जाना चाहिए। अनुक्रमण के बाद, परिष्कृत कंप्यूटर सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके अतिव्यापी क्षेत्रों को देखकर टुकड़ों को इकट्ठा करना आवश्यक है। इस पद्धति के लिए पारंपरिक मानचित्रण और अनुक्रमों की क्लोनिंग आवश्यक नहीं है। इसके अलावा, इस पद्धति में आनुवंशिक मानचित्र का उपयोग नहीं होता है। हालांकि, चूंकि मौजूदा जीनोम मानचित्रों का कोई उपयोग नहीं है, इसलिए संयोजन के दौरान त्रुटियां होने की अधिक संभावना है। यह इस पद्धति के प्रमुख नुकसानों में से एक है। इसके अलावा, छोटे टुकड़े इस पद्धति में प्रत्येक पढ़ने के लिए कम अनूठी जानकारी प्रदान करते हैं। इसके अलावा, शॉटगन अनुक्रमण सटीकता के आवश्यक मानक पर सर्वसम्मति अनुक्रम निर्धारित करने के लिए पर्याप्त डेटा का उत्पादन करने में विफल रहता है।
उपरोक्त कमियों के बावजूद, शॉटगन अनुक्रमण विधि वर्तमान में बैक्टीरिया, वायरस और खमीर सहित माइक्रोबियल जीनोम अनुक्रमण के लिए सबसे कुशल और लागत प्रभावी रणनीति है। ऐसा इसलिए है क्योंकि उनके जीनोम में दोहराव वाले क्षेत्रों की कमी होती है जिन्हें अनुक्रम करना मुश्किल होता है, और इन जीनोमों को बिना त्रुटियों के आसानी से गुणसूत्रों में इकट्ठा करना संभव है।
अगली पीढ़ी अनुक्रमण क्या है?
नेक्स्ट जेनरेशन सीक्वेंसिंग (एनजीएस) एक शब्द है जिसका इस्तेमाल आधुनिक हाई थ्रूपुट सीक्वेंसिंग प्रक्रियाओं के लिए किया जाता है। यह कई विभिन्न आधुनिक अनुक्रमण तकनीकों का वर्णन करता है जिन्होंने जीनोमिक अध्ययन और आण्विक जीवविज्ञान में क्रांतिकारी बदलाव किया। इन तकनीकों में इलुमिना अनुक्रमण, रोश 454 अनुक्रमण, आयन प्रोटॉन अनुक्रमण और एसओएलआईडी (ओलिगो लिगेशन डिटेक्शन द्वारा अनुक्रमण) अनुक्रमण शामिल हैं। एनजीएस सिस्टम तेज और सस्ता है। एनजीएस सिस्टम में चार मुख्य डीएनए अनुक्रमण विधियों का उपयोग किया जाता है: पाइरोडिंग, संश्लेषण द्वारा अनुक्रमण, बंधाव द्वारा अनुक्रमण और आयन अर्धचालक अनुक्रमण।बड़ी संख्या में डीएनए या आरएनए स्ट्रैंड (लाखों) को एनजीएस द्वारा समानांतर में अनुक्रमित किया जा सकता है। यह थोड़े समय के भीतर जीवों के पूरे जीनोम के अनुक्रमण की अनुमति देता है।
चित्र 02: अगली पीढ़ी अनुक्रमण
NGS के अलग-अलग फायदे हैं। यह एक उच्च गति, अधिक सटीक और लागत प्रभावी प्रक्रिया है जिसे छोटे नमूने के आकार के साथ किया जा सकता है। इसलिए, यह एकल अनुक्रमण प्रयोग में संपूर्ण मानव जीनोम के विश्लेषण को सक्षम बनाता है। इसके अलावा, एनजीएस का उपयोग मेटागेनोमिक अध्ययनों में किया जा सकता है, सम्मिलन और विलोपन आदि के कारण एक व्यक्तिगत जीनोम के भीतर भिन्नता का पता लगाने में, और जीन अभिव्यक्तियों के विश्लेषण में। इसके अलावा, एनजीएस एक साथ बड़ी संख्या में ऊतकों से संपूर्ण प्रतिलेखों का विश्लेषण कर सकता है।इसलिए, एनजीएस ने प्रतिलेखों के विश्लेषण में क्रांति ला दी है।
शॉटगन सीक्वेंसिंग और नेक्स्ट जनरेशन सीक्वेंसिंग में क्या समानताएं हैं?
- शॉटगन अनुक्रमण और अगली पीढ़ी अनुक्रमण दो जीनोम अनुक्रमण विधियां हैं।
- दोनों तरीके तेज़ तरीके हैं।
- इसके अलावा, वे किफ़ायती तरीके हैं।
- वे समानांतर में कई डीएनए अंशों को अनुक्रमित करने में सक्षम हैं।
शॉटगन सीक्वेंसिंग और नेक्स्ट जनरेशन सीक्वेंसिंग में क्या अंतर है?
शॉटगन अनुक्रमण और अगली पीढ़ी अनुक्रमण दो उन्नत अनुक्रमण तकनीक हैं। शॉटगन अनुक्रमण विधि बेतरतीब ढंग से पूरे गुणसूत्र या पूरे जीनोम के डीएनए अनुक्रमों को कई छोटे टुकड़ों में तोड़ देती है और ओवरलैपिंग अनुक्रमों या क्षेत्रों को देखकर कंप्यूटर द्वारा अनुक्रमों को फिर से इकट्ठा करती है। इसके विपरीत, नेक्स्ट जनरेशन सीक्वेंसिंग (NGS) एक ऐसा शब्द है जो आधुनिक उच्च थ्रूपुट अनुक्रमण प्रक्रियाओं को संदर्भित करता है।तो, शॉटगन अनुक्रमण और अगली पीढ़ी के अनुक्रमण के बीच यह महत्वपूर्ण अंतर है। इसके अलावा, अगली पीढ़ी की अनुक्रमण एक ऐसी तकनीक है जो केशिका वैद्युतकणसंचलन पर निर्भर करती है, जबकि शॉटगन अनुक्रमण निर्भर नहीं करता है। इसलिए, यह शॉटगन अनुक्रमण और अगली पीढ़ी के अनुक्रमण के बीच का अंतर भी है। इसके अलावा, शॉटगन अनुक्रमण की तुलना में, अगली पीढ़ी की अनुक्रमण अत्यधिक संवेदनशील और अत्यधिक सटीक है।
सारांश - शॉटगन सीक्वेंसिंग बनाम नेक्स्ट जनरेशन सीक्वेंसिंग
शॉटगन अनुक्रमण और अगली पीढ़ी अनुक्रमण जीनोम अनुक्रमण में उपयोग की जाने वाली दो अनुक्रमण विधियां हैं। दोनों तरीके तेज और लागत प्रभावी तरीके हैं। एनजीएस एक अनुक्रमण प्रणाली के माध्यम से एक साथ लाखों अनुक्रमों को तेजी से अनुक्रमित करने के सिद्धांत पर काम करता है।इसके विपरीत, शॉटगन अनुक्रमण के लिए जीनोम को छोटे टुकड़ों में तोड़ना और अतिव्यापी अनुक्रमों का उपयोग करके अनुक्रमण और पुन: संयोजन की आवश्यकता होती है। तो, यह शॉटगन अनुक्रमण और अगली पीढ़ी अनुक्रमण के बीच अंतर को सारांशित करता है।
