नेक्स्ट-जनरेशन सीक्वेंसिंग सैंगर सीक्वेंसिंग पर क्या अतिरिक्त लाभ प्रदान करती है?

यह एक बार में एक के बजाय समानांतर में लाखों से अरबों खंडों को पढ़ता है, जिससे थ्रूपुट कई गुना बढ़ जाता है और लागत कम हो जाती है, जो पूरे जीनोम और जनसंख्या-स्तरीय अध्ययनों को व्यावहारिक बनाता है।

शॉर्ट-रीड और लॉन्ग-रीड सीक्वेंसिंग के बीच मुख्य व्यापार-बंद क्या है?

शॉर्ट रीड आमतौर पर अत्यधिक सटीक होते हैं लेकिन लंबी दोहरावों को कवर करने के लिए बहुत छोटे होते हैं, जबकि लॉन्ग रीड दोहराव वाले और संरचनात्मक रूप से जटिल क्षेत्रों को कवर करते हैं लेकिन ऐतिहासिक रूप से प्रति-बेस त्रुटि दर अधिक होती है।

नेक्स्ट-जनरेशन सीक्वेंसिंग प्रौद्योगिकियाँ

नेक्स्ट-जनरेशन सीक्वेंसिंग (NGS), जिसे हाई-थ्रूपुट या मैसिवली पैरेलल सीक्वेंसिंग भी कहा जाता है, उन प्लेटफॉर्मों को संदर्भित करता है जो एक साथ लाखों से अरबों डीएनए खंडों को पढ़ते हैं, जिससे एक बार में एक रीड करने वाली सैंगर विधि विस्थापित हो गई है। इन प्रौद्योगिकियों ने सीक्वेंसिंग की लागत को कई गुना कम कर दिया और पूरे जीनोम, एक्सोम और ट्रांसक्रिप्टोम अध्ययनों को नियमित बना दिया।

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Definition

नेक्स्ट-जनरेशन सीक्वेंसिंग प्रौद्योगिकियाँ ऐसे प्लेटफॉर्म हैं जो समानांतर में बहुत बड़ी संख्या में डीएनए खंडों को पढ़कर न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम का निर्धारण करते हैं, जिससे सैंगर सीक्वेंसिंग के अनुक्रमिक इलेक्ट्रोफोरेटिक रीडिंग के विपरीत, कम प्रति-बेस लागत पर उच्च-थ्रूपुट डेटा प्राप्त होता है।

Scope

यह प्रविष्टि हाई-थ्रूपुट प्लेटफॉर्मों के परिवारों का सर्वेक्षण करती है, जिसमें शॉर्ट-रीड सीक्वेंसिंग-बाय-सिंथेसिस और लॉन्ग-रीड सिंगल-मॉलिक्यूल दृष्टिकोण जैसे नैनोपोर और सिंगल-मॉलिक्यूल रियल-टाइम सीक्वेंसिंग शामिल हैं, रीड-लंबाई बनाम सटीकता के व्यापार-बंद जो उन्हें अलग करते हैं, और जीनोमिक्स के पैमाने पर उनका प्रभाव। यह एक कार्यप्रणाली संबंधी अवलोकन है, न कि खरीद या नैदानिक-परीक्षण निर्णयों के लिए तुलना।

Core questions

नेक्स्ट-जनरेशन सीक्वेंसिंग को पहले की सैंगर सीक्वेंसिंग से क्या अलग करता है?
शॉर्ट-रीड और लॉन्ग-रीड प्लेटफॉर्म रीड लंबाई, सटीकता और अनुप्रयोगों में कैसे भिन्न होते हैं?
हाई-थ्रूपुट सीक्वेंसिंग ने जीनोमिक्स के पैमाने और लागत को कैसे बदला?

Key concepts

मैसिवली पैरेलल सीक्वेंसिंग
सीक्वेंसिंग बाय सिंथेसिस
शॉर्ट-रीड बनाम लॉन्ग-रीड प्लेटफॉर्म
सिंगल-मॉलिक्यूल रियल-टाइम सीक्वेंसिंग
नैनोपोर सीक्वेंसिंग
रीड लंबाई और प्रति-बेस सटीकता व्यापार-बंद
प्रति बेस लागत

Mechanisms

हाई-थ्रूपुट प्लेटफॉर्म एक साथ बड़ी संख्या में डीएनए खंडों को स्थिर करते और पढ़ते हैं। शॉर्ट-रीड सीक्वेंसिंग-बाय-सिंथेसिस प्रत्येक बेस का पता लगाता है जैसे ही इसे शामिल किया जाता है, अक्सर प्रतिवर्ती टर्मिनेटरों का उपयोग करके, जिससे छोटे लेकिन अत्यधिक सटीक रीड प्राप्त होते हैं। लॉन्ग-रीड दृष्टिकोण वास्तविक समय में या नैनोपोर से गुजरते समय एकल अणुओं को पढ़ते हैं, जिससे बहुत लंबे रीड उत्पन्न होते हैं जो दोहराव वाले और संरचनात्मक रूप से जटिल क्षेत्रों को कवर करते हैं, हालांकि इसमें प्रति-बेस त्रुटि थोड़ी अधिक होती है। प्लेटफॉर्मों के बीच का चुनाव रीड लंबाई, सटीकता, थ्रूपुट और लागत के बीच एक व्यापार-बंद को दर्शाता है जो विश्लेषणात्मक लक्ष्य पर निर्भर करता है।

Clinical relevance

नेक्स्ट-जनरेशन सीक्वेंसिंग आधुनिक जीनोमिक अनुसंधान और नैदानिक जीनोमिक्स का मुख्य आधार है, जो वेरिएंट डिटेक्शन से लेकर रोगजनक और कैंसर जीनोमिक्स तक सब कुछ सक्षम बनाता है। यह प्रविष्टि संदर्भ सामग्री के रूप में प्रौद्योगिकियों और उनके व्यापार-बंदों का वर्णन करती है और व्यक्तिगत उपयोग के लिए किसी विशेष प्लेटफॉर्म या परीक्षण की सिफारिश नहीं करती है।

Evidence & guidelines

इस क्षेत्र को प्लेटफॉर्म के विकास का पता लगाने वाली प्रभावशाली समीक्षाओं के माध्यम से प्रलेखित किया गया है: मेट्ज़कर (2010), रियूटर एट अल। (2015), और गुडविन एट अल। (2016) व्यापक परिदृश्य के लिए, और वांग एट अल। (2021) विशेष रूप से नैनोपोर सीक्वेंसिंग के लिए; बेंटले एट अल। (2008) एक मूलभूत शॉर्ट-रीड प्राथमिक रिपोर्ट है।

History

सैंगर सीक्वेंसिंग के तीन दशकों तक हावी रहने के बाद, 2000 के दशक के मध्य में वाणिज्यिक मैसिवली पैरेलल प्लेटफॉर्म उभरे, जिसमें 2008 में पूरे जीनोम पैमाने पर प्रतिवर्ती-टर्मिनेटर शॉर्ट-रीड सीक्वेंसिंग का प्रदर्शन किया गया। अगले दशक में थ्रूपुट बढ़ा और लागत तेजी से गिरी, जबकि सिंगल-मॉलिक्यूल लॉन्ग-रीड प्लेटफॉर्म (सिंगल-मॉलिक्यूल रियल-टाइम और नैनोपोर सीक्वेंसिंग) शॉर्ट रीड की रीड-लंबाई सीमाओं को दूर करने के लिए परिपक्व हुए।

Key figures

Michael Metzker
Michael Snyder
W. Richard McCombie
David Bentley

Seminal works

metzker-2009
goodwin-2016
wang-2021

Frequently asked questions

नेक्स्ट-जनरेशन सीक्वेंसिंग सैंगर सीक्वेंसिंग पर क्या अतिरिक्त लाभ प्रदान करती है?: यह एक बार में एक के बजाय समानांतर में लाखों से अरबों खंडों को पढ़ता है, जिससे थ्रूपुट कई गुना बढ़ जाता है और लागत कम हो जाती है, जो पूरे जीनोम और जनसंख्या-स्तरीय अध्ययनों को व्यावहारिक बनाता है।
शॉर्ट-रीड और लॉन्ग-रीड सीक्वेंसिंग के बीच मुख्य व्यापार-बंद क्या है?: शॉर्ट रीड आमतौर पर अत्यधिक सटीक होते हैं लेकिन लंबी दोहरावों को कवर करने के लिए बहुत छोटे होते हैं, जबकि लॉन्ग रीड दोहराव वाले और संरचनात्मक रूप से जटिल क्षेत्रों को कवर करते हैं लेकिन ऐतिहासिक रूप से प्रति-बेस त्रुटि दर अधिक होती है।