Perbedaan Kunci - Maxam Gilbert vs Sanger Sequencing
Nukleotida adalah unit struktural dasar dan bahan penyusun DNA. Molekul DNA terdiri dari rantai polinukleotida. Ada empat nukleotida berbeda yang ditemukan dalam DNA. Nukleotida ini terdiri dari empat basa nitrogen berbeda bernama A (adenin), G (guanin), C (sitosin), T (timin). Urutan nukleotida dalam molekul DNA sangat penting karena ia mengkodekan informasi genetik yang penting untuk pertumbuhan dan perkembangan organisme. Pengurutan DNA mengacu pada proses yang menentukan urutan nukleotida DNA yang tepat. Ada beberapa metode pengurutan DNA. Maxam Gilbert sequencing dan Sanger DNA sequencing adalah dua metode sekuensing DNA yang termasuk dalam sekuensing generasi pertama. Prosedur sekuensing Maxam Gilbert menentukan urutan basa dengan secara kimiawi membelah fragmen DNA berlabel ujung 5 'secara istimewa pada masing-masing dari empat nukleotida dan elektroforesis gel. Prosedur sekuensing bahaya menentukan sekuens nukleotida dengan mensintesis DNA untai tunggal menggunakan DNA polimerase dan dideoksinukleotida serta elektroforesis gel. Inilah perbedaan utama antara Maxam Gilbert dan Sanger Sequencing.
DAFTAR ISI
1. Ikhtisar dan Perbedaan Utama
2. Apa itu Maxam Gilbert
3. Apa itu Pengurutan Sanger
4. Perbandingan Berdampingan - Pengurutan Maxam Gilbert vs Sanger
5. Ringkasan
Apa itu Pengurutan Maxam Gilbert?
Pengurutan 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 langsung dengan DNA yang dimurnikan. Metode Maxam Gilbert termasuk generasi pertama sekuensing DNA, dan itu adalah metode sekuensing pertama yang digunakan secara luas oleh para ilmuwan.
Prinsip dasar dari metode ini terletak pada pembatasan fragmen DNA berlabel akhir pada basa tertentu oleh bahan kimia dan kondisi khusus basa dan pemisahan fragmen berlabel dengan elektroforesis seperti yang ditunjukkan pada gambar 01. Fragmen dipisahkan menurut ukurannya pada gel. Karena fragmen diberi label, urutan molekul DNA dapat dengan mudah disimpulkan.
Metode Maxam Gilbert menggunakan bahan kimia khusus basa untuk memecah DNA pada basa tertentu. Dua bahan kimia umum bernama dimetil sulfat dan bahan kimia hidrazin digunakan untuk menyerang purin dan pirimidin secara selektif.
Metode pengurutan Maxam Gilbert dilakukan melalui beberapa langkah sebagai berikut.
- Pemurnian urutan DNA menggunakan restriksi endonuklease
- Pelabelan ujung fragmen DNA dengan menambahkan fosfat radioaktif
- Pemurnian fragmen berlabel dari fragmen tak berlabel dengan elektroforesis gel
- Pemisahan DNA berlabel akhir menjadi empat tabung dan diperlakukan dengan bahan kimia khusus basa secara terpisah
- Elektroforesis isi masing-masing tabung pada garis terpisah pada gel dan pemisahan fragmen sesuai panjangnya.
- Deteksi fragmen dengan autoradiograf.
Gambar 01: Pengurutan Maxam Gilbert
Apa itu Sanger Sequencing?
Sanger Sequencing adalah metode sekuensing yang dikembangkan oleh Frederick Sanger dan rekan-rekannya pada tahun 1977 untuk menentukan sekuens dasar dari suatu fragmen DNA. Ia juga dikenal sebagai pengurutan terminasi rantai atau metode pengurutan Dideoksi. Metode ini bekerja berdasarkan prinsip penggabungan selektif dari chain terminating dideoxynucleotides (ddNTPs) seperti ddGTP, ddCTP, ddATP dan ddTTP oleh DNA polymerase selama sintesis DNA untai tunggal untuk menghentikan pembentukan untai. Dideoksinukleotida kekurangan gugus 3 'OH untuk pembentukan ikatan fosfodiester dengan nukleotida yang berdekatan. Oleh karena itu, pembentukan untai berhenti setelah ddNTP digabungkan ke untai yang baru terbentuk selama sekuens sanger.
Dalam metode ini, empat reaksi sintesis DNA (PCR) terpisah dilakukan dalam empat tabung terpisah dengan satu jenis ddNTP. Persyaratan lain juga disediakan untuk tabung untuk PCR termasuk primer, dNTPs, 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 dengan elektroforesis gel. Kemudian fragmen divisualisasikan dengan menggunakan primer berlabel (radioaktif atau fluoresen) atau dNTP seperti yang ditunjukkan pada gambar 02.
Gambar 02: Pengurutan Sanger
Apa perbedaan antara Maxam Gilbert dan Sanger Sequencing?
Artikel Diff Tengah sebelum Tabel
Maxam Gilbert vs Pengurutan Sanger |
|
| Pengurutan Maxam Gilbert adalah teknik pertama yang dikembangkan untuk pengurutan DNA. | Metode sekuensing sanger diperkenalkan setelah metode sekuensing Maxam Gilbert. |
| Pemakaian | |
| Cara ini jarang digunakan. | Pengurutan sanger secara rutin digunakan untuk pengurutan. |
| Penggunaan Bahan Kimia Berbahaya | |
| Ini menggunakan bahan kimia berbahaya. | Penggunaan bahan kimia berbahaya dibatasi dibandingkan dengan metode Maxam Gilbert. |
| Pelabelan untuk Deteksi | |
| Metode ini menggunakan radioaktif P 32 untuk memberi label pada ujung fragmen DNA. | Pengurutan sanger menggunakan ddNTP berlabel radioaktif atau fluoresen. |
Ringkasan - Pengurutan Maxam Gilbert vs Sanger
Maxam Gilbert dan Sanger sequencing adalah dua jenis teknik sekuensing DNA yang berada di bawah sekuensing DNA generasi pertama. Pengurutan Maxam Gilbert adalah metode pertama yang diperkenalkan untuk pengurutan DNA pada tahun 1976, dan dilakukan dengan memecah fragmen DNA berlabel ujung dengan bahan kimia khusus basa. Oleh karena itu, ini dikenal sebagai sekuensing kimiawi. Metode sekuensing sanger diperkenalkan pada tahun 1977, dan didasarkan pada reaksi terminasi rantai yang digerakkan ddNTP. Metode pengurutan sanger lebih populer daripada metode Maxam Gilbert karena beberapa kelemahan dari metode Maxam Gilbert seperti konsumsi waktu yang berlebihan, penggunaan bahan kimia berbahaya, dll. Inilah perbedaan antara pengurutan Maxam Gilbert dan Sanger.
