ההבדל העיקרי בין רצף רובה ציד לרצף של הדור הבא הוא שרצף רובה הוא שיטת רצף המפרקת באופן אקראי רצפי DNA לשברים קטנים רבים ומרכיבה מחדש את הרצף על ידי התבוננות באזורים החופפים בזמן רצף הדור הבא (NGS) היא שיטה מתקדמת של רצף גנטי התלויה באלקטרופורזה נימית.
ריצוף הוא התהליך הקובע את הסדר המדויק של נוקלאוטידים בגן, צביר של גנים, כרומוזום וגנום שלם. חשוב מאוד במחקרים גנומיים, מחקרים משפטיים, וירולוגיה, שיטתיות ביולוגית, אבחון רפואי, ביוטכנולוגיה ובתחומים רבים נוספים לנתח את המבנה והתפקוד של גנים וזיהוי אורגניזמים.יתר על כן, ישנם סוגים שונים של שיטות רצף זמינות. רצף רובה ציד ורצף הדור הבא הן שתי שיטות מתקדמות ביניהן.
מהו רצף רובה ציד?
ריצוף של רובה ציד היא שיטת רצף המפרקת באופן אקראי את רצפי ה-DNA של כל הכרומוזום או הגנום כולו לשברים קטנים רבים ומרכיבה מחדש את הרצפים על ידי מחשבים באמצעות צפייה ברצפים או האזורים החופפים. בדרך כלל, גנומים של יונקים מורכבים מבחינה מבנית וגדולים יותר בגודלם. לפיכך, קשה לרצף אותם על ידי שיבוט מכיוון שזה גוזל זמן. רצף רובה ציד הוא שיטה מהירה יותר. זה גם זול יותר לביצוע. לכן, מדענים מודרניים מסתמכים על שיטת רצף רובה ציד כדי להתמודד עם גנומים מורכבים.
איור 01: רצף רובה ציד
הליך רצף רובה ציד פשוט יחסית. זה מתחיל בפיצול הגנום כולו לגדלים משתנים מבסיסים של 20 קילו לבסיסים של 300 קילו. לאחר מכן יש לרצף כל פרגמנט וקטע בשיטת סיום השרשרת. לאחר הרצף, יש צורך להרכיב את השברים על ידי הסתכלות על האזורים החופפים באמצעות תוכנת מחשב מתוחכמת. מיפוי ושיבוט קונבנציונלי של רצפים אינם נחוצים עבור שיטה זו. יתר על כן, השימוש במפה גנטית אינו מתרחש בשיטה זו. עם זאת, מכיוון שאין שימוש במפות גנום קיימות, יש סיכוי גבוה יותר להתרחש שגיאות במהלך ההרכבה. זהו אחד החסרונות העיקריים של שיטה זו. יתר על כן, קטעים קצרים יותר מספקים מידע פחות ייחודי עבור כל קריאה בשיטה זו. יתר על כן, רצף רובה ציד לא מצליח לייצר מספיק נתונים כדי לקבוע רצף קונצנזוס בסטנדרט הנדרש של דיוק.
למרות שיש לה את החסרונות שצוינו לעיל, שיטת רצף רובה הציד היא כיום האסטרטגיה היעילה והחסכונית ביותר לרישום גנומים מיקרוביאליים, כולל חיידקים, וירוסים ושמרים. הסיבה לכך היא שהגנומים שלהם חסרים אזורים חוזרים שקשה לרצף, וניתן להרכיב את הגנומים הללו בקלות לכרומוזומים ללא שגיאות.
מהו רצף הדור הבא?
Next Generation Sequencing (NGS) הוא מונח המשמש להתייחסות לתהליכי רצף מודרניים בתפוקה גבוהה. הוא מתאר מספר טכנולוגיות רצף מודרניות שונות אשר חוללו מהפכה במחקרים הגנומיים ובביולוגיה מולקולרית. טכניקות אלו כוללות רצף Illumina, רצף Roche 454, רצף Ion Proton ו-SOLiD (Sequencing by Oligo Ligation Detection). מערכות NGS מהירות וזולות יותר. ארבע שיטות רצף DNA עיקריות נמצאות בשימוש במערכות NGS: פירוסקינס, ריצוף על ידי סינתזה, רצף על ידי קשירה ורצף מוליכים למחצה יונים.מספר רב של גדילי DNA או RNA (מיליוני) ניתנים לרצף במקביל על ידי NGS. זה מאפשר ריצוף של כל הגנום של אורגניזמים בתוך פרק זמן קצר.
איור 02: רצף הדור הבא
ל-NGS יש יתרונות שונים. זהו תהליך מהיר, מדויק וחסכוני יותר שניתן לבצע עם גודל מדגם קטן. לפיכך, הוא מאפשר ניתוח של הגנום האנושי כולו בניסוי רצף יחיד. יתרה מזאת, ניתן להשתמש ב-NGS במחקרים מטאגנומיים, בזיהוי וריאציות בתוך גנום אינדיבידואלי עקב החדרות ומחיקות וכו', ובניתוח של ביטויי גנים. יתר על כן, NGS יכול לנתח תעתיקים שלמים ממספר רב של רקמות בו זמנית.לפיכך, NGS חוללה מהפכה בניתוח של תעתיקים.
מהם הדמיון בין רצף רובה ציד לרצף הדור הבא?
- רצף רובה ציד ורצף הדור הבא הן שתי שיטות רצף גנום.
- שתי השיטות הן שיטות מהירות.
- יתר על כן, מדובר בשיטות חסכוניות.
- הם מסוגלים לרצף קטעי DNA רבים במקביל.
מה ההבדל בין רצף רובה ציד לרצף הדור הבא?
רצף רובה ורצף הדור הבא הן שתי טכניקות רצף מתקדמות. שיטת רצף רובה ציד מפרקת באופן אקראי את רצפי ה-DNA של כל הכרומוזום או הגנום כולו לשברים קטנים רבים ומרכיבה מחדש את הרצפים על ידי מחשבים באמצעות צפייה ברצפים או האזורים החופפים. לעומת זאת, Next Generation Sequencing (NGS) הוא מונח המתייחס לתהליכי רצף מודרניים בתפוקה גבוהה.אז זה ההבדל העיקרי בין רצף רובה ציד לרצף הדור הבא. יתר על כן, רצף הדור הבא הוא טכניקה שתלויה באלקטרופורזה נימית, בעוד שרצף רובה ציד אינו תלוי. לכן, זהו גם הבדל בין רצף רובה ציד לרצף הדור הבא. יתרה מכך, בהשוואה לרצף רובי ציד, רצף הדור הבא הוא רגיש מאוד ומדויק מאוד.
סיכום – רצף רובה ציד לעומת רצף הדור הבא
ריצוף רובה ציד ורצף הדור הבא הן שתי שיטות רצף המשמשות ברצף הגנום. שתי השיטות הן שיטות מהירות וחסכוניות. NGS עובד על העיקרון של רצף מיליוני רצפים בו זמנית בצורה מהירה דרך מערכת רצף.לעומת זאת, רצף רובה ציד דורש שבירה של גנומים לשברים קטנים ורצף והרכבה מחדש באמצעות רצפים חופפים. אז, זה מסכם את ההבדל בין רצף רובה ציד לרצף הדור הבא.
