Perbedaan Antara Maxam Gilbert dan Sanger Sequencing

Perbedaan Kunci - Maxam Gilbert vs Sanger Sequencing
 

Nukleotida adalah unit struktural dasar dan blok bangunan DNA. Molekul DNA terdiri dari rantai polinukleotida. Ada empat nukleotida berbeda yang ditemukan dalam DNA. Nukleotida-nukleotida ini terdiri dari empat basa nitrogen berbeda bernama A (adenin), G (guanin), C (sitosin), T (timin). Urutan nukleotida dalam molekul DNA memiliki kepentingan besar karena mengkode informasi genetik penting untuk pertumbuhan dan perkembangan organisme. Sequencing DNA mengacu pada proses yang menentukan urutan nukleotida DNA yang tepat. Ada berbagai metode pengurutan DNA. Sekuensing Maxam Gilbert dan sekuensing Sanger DNA adalah dua metode sekuensing DNA yang termasuk dalam sekuensing generasi pertama. Prosedur sekuens Maxam Gilbert menentukan urutan basa dengan secara kimia membelah fragmen DNA berlabel ujung 5 'secara istimewa pada masing-masing empat nukleotida dan elektroforesis gel. Prosedur sekuensing Sanger menentukan urutan nukleotida dengan mensintesis untai tunggal menggunakan DNA polimerase dan dideoksinukleotida dan elektroforesis gel. Ini adalah perbedaan utama antara Maxam Gilbert dan Sanger Sequencing.

ISI
1. Ikhtisar dan Perbedaan Utama
2. Apa itu Maxam Gilbert
3. Apa itu Sanger Sequencing
4. Perbandingan Berdampingan - Maxam Gilbert vs Sanger Sequencing
5. Ringkasan

Apa itu Sequencing Maxam Gilbert?

Sequencing Maxam Gilbert, juga dikenal sebagai metode pengurutan kimia, adalah teknik yang dikembangkan untuk menentukan urutan nukleotida dalam DNA. Metode ini diperkenalkan oleh Walter Gilbert dan Alan Maxam pada tahun 1976 dan menjadi populer karena dapat dilakukan secara langsung dengan DNA murni. Metode Maxam Gilbert milik generasi pertama dari sekuensing DNA, dan itu adalah metode sekuensing pertama yang digunakan secara luas oleh para ilmuwan.

Prinsip dasar dari metode ini terletak pada pembatasan fragmen-fragmen DNA berlabel akhir pada basis-basis spesifik oleh bahan-bahan kimia dan kondisi-kondisi spesifik dan pemisahan fragmen-fragmen berlabel oleh elektroforesis seperti yang ditunjukkan pada gambar 01. Fragmen-fragmen dipisahkan menurut ukurannya pada ukuran. gel. Karena fragmen diberi label, urutan molekul DNA dapat dengan mudah dideduksi.

Metode Maxam gilbert menggunakan bahan kimia khusus basa untuk memecah DNA di pangkalan tertentu. Dua bahan kimia umum bernama dimetil sulfat dan bahan kimia hidrazin digunakan masing-masing untuk menyerang purin dan pirimidin secara selektif..

Metode sequencing Maxam Gilbert dilakukan melalui beberapa langkah sebagai berikut.

1. Pemurnian urutan DNA menggunakan restriksi endonuklease
2. Pelabelan ujung fragmen DNA dengan menambahkan radioaktif fosfat
3. Pemurnian fragmen berlabel dari fragmen tidak berlabel oleh elektroforesis gel
4. Pemisahan DNA berlabel akhir menjadi empat tabung dan mengolahnya dengan bahan kimia khusus basa secara terpisah
5. Elektroforesis isi setiap tabung pada garis yang terpisah pada gel dan pemisahan fragmen sesuai dengan panjangnya.
6. Deteksi fragmen dengan autoradiograph.

Gambar 01: Maxam Gilbert Sequencing

Apa itu Sanger Sequencing?

Sanger Sequencing adalah metode pengurutan yang dikembangkan oleh Frederick Sanger dan rekan-rekannya pada tahun 1977 untuk menentukan urutan dasar dari fragmen DNA yang diberikan. Ia juga dikenal sebagai urutan terminasi rantai atau Metode sekuensing oksida. Metode ini bekerja pada prinsip penggabungan selektif dari dideoksinukleotida (ddNTP) terminasi rantai seperti ddGTP, ddCTP, ddATP dan ddTTP oleh DNA polimerase selama sintesis DNA untai tunggal untuk mengakhiri pembentukan untai. Dideoksinukleotida kekurangan gugus OH 3 'untuk pembentukan ikatan fosfodiester dengan nukleotida yang berdekatan. Oleh karena itu, pembentukan untai berhenti setelah ddNTP dimasukkan ke untai yang baru terbentuk selama pengurutan sanger.

Dalam metode ini, empat reaksi sintesis DNA terpisah (PCR) dilakukan dalam empat tabung terpisah dengan satu jenis ddNTP. Persyaratan lain juga disediakan untuk tabung untuk PCR termasuk primer, dNTP, Taq polimerase, kondisi spesifik, dll. Empat reaksi terpisah dilakukan dalam empat tabung dengan empat campuran. Setelah reaksi PCR, fragmen DNA yang dihasilkan didenaturasi panas dan dipisahkan oleh elektroforesis gel. Kemudian fragmen divisualisasikan dengan menggunakan primer berlabel (radioaktif atau neon) atau dNTP seperti yang ditunjukkan pada gambar 02.

Gambar 02: Sanger Sequencing

Apa perbedaan antara Maxam Gilbert dan Sanger Sequencing?

Maxam Gilbert vs Sanger Sequencing
Sekuensing Maxam Gilbert adalah teknik pertama yang dikembangkan untuk sekuensing DNA.	Metode sekuensing Sanger diperkenalkan setelah metode sekuensing Maxam Gilbert.
Pemakaian
Metode ini jarang digunakan.	Sanger sequencing secara rutin digunakan untuk sequencing.
Penggunaan Bahan Kimia Berbahaya
Ini menggunakan bahan kimia berbahaya.	Penggunaan bahan kimia berbahaya terbatas dibandingkan dengan metode Maxam Gilbert.
Pelabelan untuk Deteksi
Metode ini menggunakan radioaktif P32 untuk memberi label ujung-ujung fragmen DNA.	Sanger sequencing menggunakan ddNTP berlabel radioaktif atau berlabel fluoresensi.

Ringkasan - Maxam Gilbert vs Sanger Sequencing

Maxam Gilbert dan Sanger sequencing adalah dua jenis teknik pengurutan DNA yang berada di bawah urutan DNA generasi pertama. Sekuensing Maxam Gilbert adalah metode pertama yang diperkenalkan untuk sekuensing DNA pada tahun 1976, dan itu dilakukan dengan memecah fragmen DNA berlabel akhir oleh bahan kimia dasar-spesifik. Oleh karena itu, dikenal sebagai sekuensing kimia. Metode pengurutan Sanger diperkenalkan pada tahun 1977, dan didasarkan pada reaksi terminasi rantai yang digerakkan oleh ddNTP. Metode pengurutan Sanger lebih populer daripada metode Maxam Gilbert karena beberapa kelemahan metode Maxam Gilbert seperti konsumsi waktu yang berlebihan, penggunaan bahan kimia berbahaya, dll. Ini adalah perbedaan antara Maxam Gilbert dan pengurutan Sanger.

Referensi:
1.Maxam, A. M, dan Walter Gilbert. "Metode baru untuk mengurutkan DNA." Prosiding National Academy of Sciences. Ilmu Pengetahuan Nasional Acad, 9 Desember 1976. Web. 30 Maret 2017
2.Heather, James M., dan Benjamin Chain. "Urutan sequencer: Sejarah sequencing DNA." Genomik. Academic Press, Januari 2016. Web. 30 Maret 2017
3.Pareek, Chandra Shekhar, Rafal Smoczynski, dan Andrzej Tretyn. "Teknologi sekuensing dan sekuensing genom." Jurnal Genetika Terapan. Springer-Verlag, November 2011. Web. 30 Maret 2017

Gambar milik:
1. "Maxam gilbert sequencing" Oleh Some Times at Wikipedia bahasa Inggris (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
2. “Sanger-sequencing” Oleh Estevezj - Pekerjaan sendiri (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia