मुख्य अंतर - मैक्सम गिल्बर्ट बनाम सेंगर सीक्वेंसिंग
न्यूक्लियोटाइड डीएनए की बुनियादी संरचनात्मक इकाइयाँ और निर्माण खंड हैं। डीएनए अणु एक पोलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला से बना होता है। डीएनए में चार अलग-अलग न्यूक्लियोटाइड पाए जाते हैं। ये न्यूक्लियोटाइड्स ए (एडेनिन), जी (गुआनाइन), सी (साइटोसिन), टी (थाइमाइन) नामक चार अलग-अलग नाइट्रोजनस बेस से बने होते हैं। डीएनए अणु में न्यूक्लियोटाइड के क्रम का बहुत महत्व है क्योंकि यह जीवों के विकास और विकास के लिए एक महत्वपूर्ण आनुवंशिक जानकारी को कूटबद्ध करता है। डीएनए अनुक्रमण उस प्रक्रिया को संदर्भित करता है जो डीएनए के सटीक न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम को निर्धारित करता है। विभिन्न डीएनए अनुक्रमण विधियां हैं।मैक्सम गिल्बर्ट अनुक्रमण और सेंगर डीएनए अनुक्रमण डीएनए अनुक्रमण के दो तरीके हैं जो पहली पीढ़ी के अनुक्रमण से संबंधित हैं। मैक्सम गिल्बर्ट अनुक्रमण प्रक्रिया चार न्यूक्लियोटाइड और जेल वैद्युतकणसंचलन में से प्रत्येक में अधिमानतः 5 'अंत लेबल वाले डीएनए टुकड़ों को रासायनिक रूप से साफ करके आधार अनुक्रम निर्धारित करती है। सेंगर अनुक्रमण प्रक्रिया डीएनए पोलीमरेज़ और डाइडॉक्सिन्यूक्लियोटाइड्स और जेल वैद्युतकणसंचलन का उपयोग करके एकल-फंसे डीएनए को संश्लेषित करके न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम निर्धारित करती है। मैक्सम गिल्बर्ट और सेंगर सीक्वेंसिंग के बीच यह महत्वपूर्ण अंतर है।
मैक्सम गिल्बर्ट सीक्वेंसिंग क्या है?
मैक्सम गिल्बर्ट अनुक्रमण, जिसे रासायनिक अनुक्रमण विधि के रूप में भी जाना जाता है, एक ऐसी तकनीक है जिसे डीएनए में न्यूक्लियोटाइड के क्रम को निर्धारित करने के लिए विकसित किया गया था। यह विधि वाल्टर गिल्बर्ट और एलन मैक्सम द्वारा 1976 में पेश की गई थी और लोकप्रिय हो गई क्योंकि इसे सीधे शुद्ध डीएनए के साथ किया जा सकता है। मैक्सम गिल्बर्ट विधि डीएनए अनुक्रमण की पहली पीढ़ी से संबंधित है, और यह वैज्ञानिकों द्वारा व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली पहली अनुक्रमण विधि थी।
इस पद्धति का मूल सिद्धांत आधार-विशिष्ट रसायनों और स्थितियों द्वारा विशिष्ट आधारों पर अंत-लेबल वाले डीएनए अंशों के प्रतिबंध और वैद्युतकणसंचलन द्वारा लेबल किए गए टुकड़ों को अलग करना जैसा कि चित्र 01 में दिखाया गया है। टुकड़ों को अलग किया जाता है जेल पर उनके आकार के लिए। चूंकि टुकड़ों को लेबल किया जाता है, इसलिए डीएनए अणु के अनुक्रम को आसानी से निकाला जा सकता है।
मैक्सम गिल्बर्ट विधि विशिष्ट आधारों पर डीएनए को तोड़ने के लिए आधार विशिष्ट रसायनों का उपयोग करती है। डाइमिथाइल सल्फेट और हाइड्राज़िन रसायन नामक दो सामान्य रसायनों का उपयोग क्रमशः प्यूरीन और पाइरीमिडाइन पर चुनिंदा हमला करने के लिए किया जाता है।
मैक्सम गिल्बर्ट अनुक्रमण विधि कई चरणों के माध्यम से निम्नानुसार की जाती है।
- प्रतिबंध एंडोन्यूक्लाइजेस का उपयोग करके डीएनए अनुक्रम की शुद्धि
- रेडियोधर्मी फॉस्फेट जोड़कर डीएनए के टुकड़ों के सिरों पर लेबल लगाना
- जेल वैद्युतकणसंचलन द्वारा गैर-लेबल वाले टुकड़ों से लेबल किए गए टुकड़ों की शुद्धि
- एंड-लेबल वाले डीएनए को चार ट्यूबों में अलग करना और आधार विशिष्ट रसायनों के साथ अलग से इलाज करना
- एक जेल पर अलग-अलग लाइनों पर प्रत्येक ट्यूब की सामग्री का वैद्युतकणसंचलन और उनकी लंबाई के अनुसार टुकड़ा पृथक्करण।
- ऑटोरेडियोग्राफ़ द्वारा अंशों का पता लगाना।
चित्र 01: मैक्सम गिल्बर्ट अनुक्रमण
सेंगर सीक्वेंसिंग क्या है?
सेंगर सीक्वेंसिंग एक अनुक्रमण विधि है जिसे 1977 में फ्रेडरिक सेंगर और उनके सहयोगियों द्वारा विकसित डीएनए टुकड़े के आधार अनुक्रम को निर्धारित करने के लिए विकसित किया गया था। इसे चेन टर्मिनेशन सीक्वेंसिंग या डाइडॉक्सी सीक्वेंसिंग विधि के रूप में भी जाना जाता है। यह विधि स्ट्रैंड फॉर्मेशन को समाप्त करने के लिए सिंगल स्ट्रैंडेड डीएनए के संश्लेषण के दौरान डीएनए पोलीमरेज़ द्वारा डीडीजीटीपी, डीडीसीटीपी, डीडीएटीपी और डीडीटीटीपी जैसे चेन टर्मिनेटिंग डाइडॉक्सिन्यूक्लियोटाइड्स (डीडीएनटीपी) के चयनात्मक समावेश के सिद्धांत पर काम करती है।डाइडॉक्सिन्यूक्लियोटाइड्स में आसन्न न्यूक्लियोटाइड के साथ फॉस्फोडाइस्टर बांड के गठन के लिए 3 'ओएच समूहों की कमी होती है। इसलिए, सेंगर अनुक्रमण के दौरान एक ddNTP को नवगठित स्ट्रैंड में शामिल करने के बाद स्ट्रैंड बनना बंद हो जाता है।
इस पद्धति में, चार अलग-अलग डीएनए संश्लेषण प्रतिक्रियाएं (पीसीआर) चार अलग-अलग ट्यूबों में एक प्रकार के डीडीएनटीपी के साथ की जाती हैं। प्राइमर, डीएनटीपी, टाक पोलीमरेज़, विशिष्ट परिस्थितियों आदि सहित पीसीआर के लिए ट्यूबों के लिए अन्य आवश्यकताओं की भी आपूर्ति की जाती है। चार मिश्रणों के साथ चार ट्यूबों में चार अलग-अलग प्रतिक्रियाएं की जाती हैं। पीसीआर प्रतिक्रियाओं के बाद, परिणामी डीएनए टुकड़े गर्मी से विकृत हो जाते हैं और जेल वैद्युतकणसंचलन द्वारा अलग हो जाते हैं। फिर टुकड़ों को या तो एक लेबल (रेडियोधर्मी या फ्लोरोसेंट) प्राइमर या डीएनटीपी का उपयोग करके देखा जाता है जैसा कि चित्र 02 में दिखाया गया है।
चित्र 02: सेंगर अनुक्रमण
मैक्सम गिल्बर्ट और सेंगर सीक्वेंसिंग में क्या अंतर है?
मैक्सम गिल्बर्ट बनाम सेंगर सीक्वेंसिंग |
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| मैक्सम गिल्बर्ट अनुक्रमण डीएनए अनुक्रमण के लिए विकसित पहली तकनीक है। | मैक्सम गिल्बर्ट अनुक्रमण पद्धति के बाद सेंगर अनुक्रमण पद्धति शुरू की गई थी। |
| उपयोग | |
| इस विधि का प्रयोग बहुत कम होता है। | सेंगर अनुक्रमण नियमित रूप से अनुक्रमण के लिए उपयोग किया जाता है। |
| खतरनाक रसायनों का प्रयोग | |
| यह खतरनाक रसायनों का उपयोग करता है। | मैक्सम गिल्बर्ट विधि की तुलना में खतरनाक रसायनों का उपयोग सीमित है। |
| पहचान के लिए लेबलिंग | |
| यह विधि रेडियोधर्मी P32 का उपयोग डीएनए अंशों के सिरों को लेबल करने के लिए करती है। | सेंगर अनुक्रमण रेडियोधर्मी या फ्लोरोसेंटली लेबल वाले ddNTPs का उपयोग करता है। |
सारांश – मैक्सम गिल्बर्ट बनाम सेंगर सीक्वेंसिंग
मैक्सम गिल्बर्ट और सेंगर अनुक्रमण दो प्रकार की डीएनए अनुक्रमण तकनीकें हैं जो पहली पीढ़ी के डीएनए अनुक्रमण के अंतर्गत आती हैं। मैक्सम गिल्बर्ट अनुक्रमण 1976 में डीएनए अनुक्रमण के लिए शुरू की गई पहली विधि है, और यह आधार-विशिष्ट रसायनों द्वारा अंत लेबल वाले डीएनए अंशों को तोड़कर किया जाता है। इसलिए, इसे रासायनिक अनुक्रमण के रूप में जाना जाता है। सेंगर अनुक्रमण विधि 1977 में शुरू की गई थी, और यह ddNTP संचालित श्रृंखला समाप्ति प्रतिक्रियाओं पर आधारित है। मैक्सम गिल्बर्ट विधि की तुलना में मैक्सम गिल्बर्ट विधि की तुलना में लोकप्रिय सेंगर अनुक्रमण विधि मैक्सम गिल्बर्ट विधि के कई नुकसानों जैसे अत्यधिक समय की खपत, खतरनाक रसायनों का उपयोग आदि के कारण लोकप्रिय है।मैक्सम गिल्बर्ट और सेंगर अनुक्रमण के बीच यही अंतर है।
