Diferencia entre microarrays y secuenciación de próxima generación

Diferencia clave - Microarray vs secuenciación de próxima generación
 

Los procesos de secuenciación de ADN se utilizan ampliamente en los campos de biotecnología, virología, diagnóstico médico y ciencias forenses. Es un proceso que determina el orden exacto de los nucleótidos, adenina, guanina, timina y citosina presentes en una molécula de ADN. Los procedimientos de secuenciación de ADN se han convertido en un acelerador de descubrimientos milagrosos en la investigación médica y biológica. Estos métodos de secuenciación han evolucionado hasta la secuenciación de un genoma completo de organismos individuales, incluidos los seres humanos y otras especies vivas. Los microarrays y la secuenciación de próxima generación son procedimientos modernos de secuenciación de ADN.. La técnica de microarrays se basa específicamente en la hibridación que contiene un conjunto de objetivos conocidos. La secuenciación de la próxima generación se basa en la síntesis (que utiliza ADN polimerasa para incorporar nucleótidos) y tiene la capacidad de secuenciar todo el genoma independientemente de los objetivos seleccionados previamente.. Esta es la diferencia clave entre Microarray y la secuenciación de próxima generación.

CONTENIDO

1. Resumen y diferencia clave
2. Que es el microarray 
3. ¿Qué es la secuenciación de la próxima generación?
4. Similitudes entre microarrays y secuenciación de próxima generación
5. Comparación lado a lado - Microarrays vs secuenciación de próxima generación en forma tabular
6. Resumen

Que es el microarray?

La micromatriz de ADN se utiliza como herramienta de laboratorio para identificar miles de expresiones genéticas diferentes al mismo tiempo. Es una superficie sólida, es decir, un portaobjetos de microscopio, que contiene una colección de puntos microscópicos de ADN impresos en ella. Cada punto impreso contiene una secuencia genética conocida o un gen. Estas sondas conocidas impresas en la diapositiva sirven como sondas para detectar la expresión génica. Esto se conoce como un transcriptoma. La hibridación entre dos cadenas de ADN es el principio principal en el que se basan los microarrays. Es el apareamiento de bases complementarias de secuencias de ácidos nucleicos con la formación de enlaces de hidrógeno..

Figura 01: Microarrays

Inicialmente, las moléculas de ARNm se recogen de la muestra experimental y la muestra de referencia se obtiene de un individuo sano. Las muestras experimentales se obtienen de individuos enfermos; por ejemplo, un individuo que sufre de cáncer. Una vez obtenidas, ambas muestras de ARNm se convierten en ADNc (ADN complementario). A continuación, cada muestra se etiqueta utilizando una sonda fluorescente. Las sondas fluorescentes son de diferentes colores para distinguir el cDNA de muestra del cDNA de referencia. Con el fin de iniciar la unión de las moléculas de ADNc a la diapositiva de micromatrices, las dos muestras se mezclan juntas. La hibridación es el proceso por el cual las moléculas de ADNc se unen a las sondas de ADN en el portaobjetos de micromatrices. Una vez que se completa la hibridación, se producen una serie de reacciones para identificar y medir la expresión de cada gen con la aparición de diferentes colores según la cantidad del gen expresado. Los resultados de la micromatriz se utilizan en la creación de un perfil de expresión génica que se puede usar para identificar diferentes enfermedades..

¿Qué es la secuenciación de la próxima generación??

La secuenciación de próxima generación (NGS) es un método avanzado de secuenciación genética. Su principio es similar al de Sanger Secuenciación, que depende de la electroforesis capilar. En NGS, la cadena genómica se fragmenta y se liga a una cadena plantilla. Las bases de cada cadena se identifican por las señales emitidas durante su proceso de ligadura. En el método de secuenciación de Sanger, se incluyen tres pasos separados, secuenciación, separación y detección. Debido a estos pasos separados, la automatización de la preparación de la muestra está limitada en el rendimiento. En NGS, la técnica se desarrolla utilizando una secuenciación basada en matrices con la combinación de los pasos del procedimiento de secuenciación de Sanger que puede hacer que millones de series de reacciones se realicen en paralelo al mismo tiempo; Esto resulta en una alta velocidad y rendimiento a un bajo costo.

Figura 02: Desarrollos en NGS

NGS se compone de tres pasos; preparación de bibliotecas (creación de bibliotecas con el uso de fragmentación aleatoria de ADN), amplificación (amplificación de la biblioteca mediante amplificación clonal y PCR) y secuenciación. Los procesos de secuenciación del genoma que se llevan a cabo durante períodos de tiempo extremadamente largos utilizando el procedimiento de secuenciación de Sanger podrían completarse en pocas horas utilizando NGS.

¿Cuál es la similitud entre la micromatriz y la secuenciación de próxima generación??

• Tanto Microarray como Next Generation Sequencing se desarrollan utilizando secuenciación basada en matrices.

¿Cuál es la diferencia entre la micromatriz y la secuenciación de la próxima generación??

Microarray vs secuenciación de próxima generación
Microarray es una colección de manchas microscópicas de ADN adheridas a una superficie sólida, que se utiliza para medir los niveles de expresión de grandes cantidades de genes simultáneamente..	NGS (Secuenciación de próxima generación) es una tecnología de secuenciación de ADN de alto rendimiento no basada en Sanger que facilita la secuenciación de millones o billones de cadenas de ADN en paralelo.
Interacciones con antígeno
Microarray se basa en la hibridación que se compone de un conjunto de objetivos conocidos.	NGS se basa en la síntesis que utiliza ADN polimerasa para incorporar nucleótidos y es independiente de los objetivos seleccionados previamente.

Resumen - Microarray vs secuenciación de próxima generación

En el contexto de la investigación, la secuenciación del ADN se ha convertido en un importante acelerador. Es ampliamente utilizado en biotecnología, diagnóstico médico y estudios forenses. Se ha desarrollado y desarrollado en procedimientos de secuenciación más eficientes y rápidos. Microarrays y NGS son dos técnicas avanzadas de secuenciación de ADN presentes. Ambos se desarrollan utilizando secuenciación basada en matrices. La técnica de microarrays se basa en la hibridación, mientras que la NGS se basa en la síntesis, que utiliza ADN polimerasa para incorporar nucleótidos. Esta es la principal diferencia entre Microarray y la secuenciación de próxima generación..

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Referencias:

1.Behjati, Sam y Patrick S. Tarpey. “¿Qué es la secuenciación de la próxima generación?” Archives of Disease in Childhood. Edición de Educación y Práctica, BMJ Publishing Group, diciembre de 2013, Disponible aquí. Consultado el 23 de agosto de 2017
2.Bumgarner, Roger. “Visión general de los microarrays de ADN”. Protocolos actuales en biología molecular, John Wiley and Sons Inc., 9 de febrero de 2016, Disponible aquí. Consultado el 23 de agosto de 2017.
3. “Tecnología de microarrays de ADN”. Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano (NHGRI), Disponible aquí. Consultado el 23 de agosto de 2017.

Imagen de cortesía:

1. “Microarray de ADN” por Guillaume Paumier (usuario: guillom) - Trabajo propio (CC BY-SA 3.0) vía Commons Wikimedia
2. “Desarrollos en secuenciación de próxima generación.”Por Nederbragt, Lex (2012) - (CC BY 3.0) vía Commons Wikimedia