Unterschied zwischen der vollständigen Genomsequenzierung und der Exomsequenzierung

Das Hauptunterschied zwischen der vollständigen Genomsequenzierung und der Exomsequenzierung ist, dass die ganze Genomsequenzierung Sequenzen das gesamte Genom eines Organismus, während die Exomsequenzierung nur das Exom oder die Protein-kodierenden Gene eines Organismus umfasst.

Sequenzierung ist eine Technik, die die genaue Reihenfolge der Nukleotide in einem bestimmten DNA-Molekül bestimmt. Es spiegelt nur die korrekte Reihenfolge der vier Basen wider; Adenin (A), Guanin (G), Cytosin (C) und Thymin (T) in einem DNA-Fragment. Es gibt verschiedene Sequenzierungsmethoden wie Sanger-Sequenzierung, Next-Generation-Sequenzierung usw. Darüber hinaus kann entweder das gesamte Genom eines Organismus (Gesamt-Genom-Sequenzierung) oder nur die Protein-kodierenden Gene im Genom (Exom-Sequenzierung) einer Sequenzierung unterzogen werden.

INHALT

1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was ist vollständige Genomsequenzierung?
3. Was ist Exome-Sequenzierung?
4. Ähnlichkeiten zwischen der vollständigen Genomsequenzierung und der Exomsequenzierung
5. Side-by-Side-Vergleich - vollständige Genomsequenzierung und Exomsequenzierung in tabellarischer Form
6. Zusammenfassung

Was ist vollständige Genomsequenzierung??

Das menschliche Genom enthält fast drei Milliarden DNA-Basenpaare. Die Sequenzierung des gesamten Genoms ist eine Methode, mit der das gesamte Genom eines Organismus sequenziert wird. Daher wird bei der gesamten Genomsequenzierung die gesamte Sammlung von DNA-Molekülen berücksichtigt, einschließlich Exomen, Introns, intergenen Räumen usw. Darüber hinaus umfasst die Sequenzierung des gesamten Genoms nicht nur das Genom, das sich im Kern befindet, sondern auch die Mitochondrien-DNA.

Abbildung 01: Sequenzierung des gesamten Genoms

Bei der Vorbereitung dieser Sequenzierung wird zunächst die gesamte DNA extrahiert. Dann wird die extrahierte DNA unter Verwendung eines geeigneten Sequenzierungsverfahrens dem Sequenzierungsverfahren unterzogen. Durch Analyse der resultierenden Sequenzen unter Verwendung eines Bioinformatik-Tools können wir die seltenen Krankheiten, Krebs, Infektionskrankheiten usw. herausfinden.

Was ist Exome-Sequenzierung??

Exom ist ein Teil des Genoms, der etwa 1,5% des Genoms enthält, und es ist die Sammlung von Exons. Exons sind die Sequenzen, die in mRNA und dann in das endgültige Proteinprodukt transkribieren. Daher führt die Sequenzierung des Exoms die gesamten Protein-kodierenden Sequenzen im Genom durch. Die Sequenzierung von Exome offenbart die genetischen Störungen, da die meisten genetischen Störungen auf Mutationen der Protein-kodierenden Gene zurückzuführen sind. Daher verwenden diagnostische Prozesse genetischer Erkrankungen häufig die Sequenzierung des Exoms als Methode zur Diagnose der Krankheit. Beim Vergleich mit der gesamten Genomsequenzierung für Gentests benötigt die Exomsequenzierung weniger Zeit für die Anwendung und ist weniger teuer.

Abbildung 02: Exome-Sequenzierung

Bei der Exom-Sequenzierung ist es zunächst erforderlich, nur die Protein-kodierenden Sequenzen aus der Gesamt-DNA auszuwählen. Man beachte, dass die Menschen etwa 180000 Protein-kodierende Sequenzen haben. Dann wird das Exom unter Verwendung eines Sequenzierungsverfahrens mit hohem Durchsatz sequenziert.

Was sind die Ähnlichkeiten zwischen der vollständigen Genomsequenzierung und der Exomsequenzierung?

• Die vollständige Genomsequenzierung und die Exomsequenzierung sind zwei Anwendungen der Sequenzierung.
• Beide Methoden sind nützlich, um die korrekte Reihenfolge der Nukleotidsequenz in beiden Methoden zu bestimmen.
• Außerdem hilft die Bioinformatik bei beiden Techniken, Daten zu analysieren.

Was ist der Unterschied zwischen der vollständigen Genomsequenzierung und der Exomsequenzierung?

Die gesamte Genomsequenzierung sequenziert die gesamte DNA des Genoms eines Organismus, während die Exomsequenzierung nur die Protein-kodierenden Sequenzen aus dem Genom darstellt. Daher ist dies der grundlegende Unterschied zwischen der Sequenzierung des gesamten Genoms und der Sequenzierung des Exoms. Obwohl beide Verfahren weit verbreitet sind, um die korrekte Reihenfolge der Nukleotidsequenz zu bestimmen, ist die Sequenzierung des gesamten Genoms kostspieliger und zeitaufwändiger als die Sequenzierung des Exoms.

Die folgende Infografik zeigt den Unterschied zwischen der Sequenzierung des gesamten Genoms und der Sequenzierung des Exoms.

Zusammenfassung - Komplette Genomsequenzierung vs. Exomesequenzierung

Die Sequenzierung zeigt die genaue Reihenfolge der Basen in einem DNA-Fragment und kann entweder die Sequenzierung des gesamten Genoms oder die Exomsequenzierung sein. Hier umfasst das gesamte Genom Sequenzierungssequenzen das vollständige Genom eines Organismus, während das Exom Sequenzierungssequenzen nur die Protein-kodierenden Sequenzen im Genom umfasst. In Anbetracht ihrer Anwendungen ist die gesamte Genomsequenzierung hilfreich bei der Analyse der genetischen Aberrationen, wie Variationen einzelner Nukleotide, Deletionen, Insertionen usw. im gesamten Genom, während die Exomsequenzierung beim Erkennen der genetischen Erkrankungen hilfreich ist. Daher ist dies der Unterschied zwischen der Sequenzierung des gesamten Genoms und der Sequenzierung des Exoms.

Referenz:

1. "Gesamtgenom vs. Ganz-Exom-Sequenzierung vs. Targeted Sequencing Panels." Healio, SLACK Incorporated. Hier verfügbar  
2. „Was ist die vollständige Exomsequenzierung und die gesamte Genomsequenzierung? - Genetics Home Reference - NIH. ”US-amerikanische Nationalbibliothek für Medizin, National Institutes of Health. Hier verfügbar  

Bildhöflichkeit:

1. "Whole-Genome-Shotgun-Sequenzierung gegenüber hierarchischer Shotgun-Sequenzierung" Von Commins, J., Toft, C., Fares, M. A. - "Computational Biology Methods und ihre Anwendung auf die vergleichende Genomik endozellulärer symbiotischer Bakterien von Insekten." (CC BY-SA 2.5) über Commons Wikimedia  
2. "Exome Sequencing Workflow 1a" Von SarahKusala - Eigene Arbeit, (CC BY 3.0) über Commons Wikimedia