Perbedaan utama antara pengurutan senapan dan pengurutan generasi berikutnya adalah bahwa pengurutan shotgun adalah metode pengurutan yang secara acak memecah sekuens DNA menjadi banyak fragmen kecil dan menyusun kembali urutan dengan mengamati daerah yang tumpang tindih saat Next Generation Sequencing (NGS) adalah metode lanjutan dari sekuensing genetik yang bergantung pada elektroforesis kapiler.
Sequencing adalah proses yang menentukan urutan nukleotida yang tepat dalam gen, sekelompok gen, kromosom, dan genom lengkap. Hal ini sangat penting dalam studi genomik, studi forensik, virologi, sistematik biologis, diagnosis medis, bioteknologi dan di banyak bidang lainnya untuk menganalisis struktur dan fungsi gen dan identifikasi organisme. Selain itu, ada berbagai jenis metode pengurutan yang tersedia. Shotgun Sequencing dan Next Generation Sequencing adalah dua metode lanjutan di antara keduanya.
Apa itu Shotgun Sequencing?
Shotgun sequencing adalah metode sekuensing yang secara acak memecah sekuens DNA dari seluruh kromosom atau seluruh genom menjadi banyak fragmen kecil dan menyusun kembali sekuens oleh komputer dengan mengamati sekuens atau wilayah yang tumpang tindih. Umumnya, genom mamalia secara struktural kompleks dan berukuran lebih besar. Oleh karena itu, mereka sulit untuk diurutkan dengan kloning karena memakan waktu. Urutan senapan adalah metode yang lebih cepat. Pelaksanaannya juga lebih murah. Oleh karena itu, para ilmuwan modern mengandalkan metode pengurutan senapan untuk menangani genom yang kompleks.
Gambar 01: Urutan Senapan
Prosedur pengurutan senapan relatif sederhana. Ini dimulai dengan memecah seluruh genom menjadi berbagai ukuran dari basis 20-kilo hingga basis 300-kilo. Kemudian setiap fragmen harus diurutkan menggunakan metode pemutusan rantai. Setelah pengurutan, perlu untuk merakit fragmen dengan melihat daerah yang tumpang tindih menggunakan perangkat lunak komputer yang canggih. Pemetaan konvensional dan kloning urutan tidak diperlukan untuk metode ini. Selanjutnya, penggunaan peta genetik tidak terjadi dalam metode ini. Namun, karena tidak ada penggunaan peta genom yang ada, kesalahan selama kumpulan lebih mungkin terjadi. Ini adalah salah satu kelemahan utama dari metode ini. Selanjutnya, fragmen yang lebih pendek memberikan informasi yang kurang unik untuk setiap pembacaan dalam metode ini. Selain itu, urutan senapan gagal menghasilkan data yang cukup untuk menentukan urutan konsensus pada standar akurasi yang diperlukan.
Meskipun memiliki kelemahan yang disebutkan di atas, metode pengurutan senapan saat ini merupakan strategi yang paling efisien dan hemat biaya untuk mengurutkan genom mikroba, termasuk bakteri, virus, dan ragi. Hal ini karena genom mereka tidak memiliki daerah berulang yang sulit untuk diurutkan, dan genom ini dapat dirakit dengan mudah menjadi kromosom tanpa kesalahan.
Apa itu Urutan Generasi Berikutnya?
Next Generation Sequencing (NGS) adalah istilah yang digunakan untuk merujuk pada proses pengurutan throughput tinggi modern. Ini menjelaskan sejumlah teknologi pengurutan modern yang berbeda yang merevolusi studi genomik dan Biologi Molekuler. Teknik-teknik ini termasuk pengurutan Illumina, pengurutan Roche 454, pengurutan Ion Proton, dan pengurutan SOLID (Pengurutan oleh Oligo Ligation Detection). Sistem NGS lebih cepat dan lebih murah. Empat metode pengurutan DNA utama digunakan dalam sistem NGS: pyrosequencing, sekuensing dengan sintesis, sekuensing dengan ligasi, dan sekuensing semikonduktor ion. Sejumlah besar untai DNA atau RNA (jutaan) dapat diurutkan secara paralel oleh NGS. Ini memungkinkan pengurutan seluruh genom organisme dalam periode waktu yang singkat.
Gambar 02: Urutan Generasi Berikutnya
NGS memiliki kelebihan yang berbeda. Ini adalah proses berkecepatan tinggi, lebih akurat dan hemat biaya yang dapat dilakukan dengan ukuran sampel yang kecil. Oleh karena itu, ini memungkinkan analisis seluruh genom manusia dalam satu percobaan sekuensing. Selanjutnya, NGS dapat digunakan dalam studi metagenomik, dalam mendeteksi variasi dalam genom individu karena penyisipan dan penghapusan, dll., dan dalam analisis ekspresi gen. Selain itu, NGS dapat menganalisis seluruh transkriptom dari sejumlah besar jaringan secara bersamaan. Oleh karena itu, NGS telah merevolusi analisis transkriptom.
Apa Persamaan Antara Shotgun Sequencing dan Next Generation Sequencing?
- Pengurutan senapan dan pengurutan generasi berikutnya adalah dua metode pengurutan genom.
- Kedua metode tersebut adalah metode cepat.
- Selain itu, metode ini hemat biaya.
- Mereka mampu mengurutkan banyak fragmen DNA secara paralel.
Apa Perbedaan Antara Shotgun Sequencing dan Next Generation Sequencing?
Pengurutan senapan dan pengurutan generasi berikutnya adalah dua teknik pengurutan tingkat lanjut. Metode Shotgun sequencing secara acak memecah urutan DNA dari seluruh kromosom atau seluruh genom menjadi banyak fragmen kecil dan menyusun kembali urutan tersebut oleh komputer dengan mengamati urutan atau wilayah yang tumpang tindih. Sebaliknya, Next Generation Sequencing (NGS) adalah istilah yang mengacu pada proses pengurutan throughput tinggi modern. Jadi, inilah perbedaan utama antara pengurutan senapan dan pengurutan generasi berikutnya. Selanjutnya, sekuensing generasi berikutnya adalah teknik yang bergantung pada elektroforesis kapiler, sedangkan sekuensing senapan tidak bergantung. Oleh karena itu, ini juga merupakan perbedaan antara pengurutan senapan dan pengurutan generasi berikutnya. Selain itu, dibandingkan dengan urutan shotgun, urutan generasi berikutnya sangat sensitif dan sangat akurat.
Ringkasan – Urutan Shotgun vs Urutan Generasi Berikutnya
Pengurutan senapan dan pengurutan generasi berikutnya adalah dua metode pengurutan yang digunakan dalam pengurutan genom. Kedua metode tersebut merupakan metode yang cepat dan hemat biaya. NGS bekerja berdasarkan prinsip pengurutan jutaan urutan secara bersamaan dengan cara yang cepat melalui sistem pengurutan. Sebaliknya, pengurutan senapan membutuhkan pemecahan genom menjadi fragmen-fragmen kecil dan pengurutan dan pemasangan kembali menggunakan urutan yang tumpang tindih. Jadi, ini merangkum perbedaan antara pengurutan senapan dan pengurutan generasi berikutnya.
