クローン・バイ・クローン・シーケンスとバードショット・シーケンスの大きな違いは、その実行方法です。クローン・バイ・クローン配列決定では、配列決定の前に染色体の局在化とクローニングが行われますが、バードショット配列決定では、配列決定プロセスの染色体局在化とクローニングのステップが省略されます。

クローン・バイ・クローン・シーケンスとバードショットシーケンスは、現代のゲノム解読の2つの方法である。クローン単位のシーケンシングは、より信頼性の高い方法です。しかし、バードショットシーケンス法によるクローニングは、より速く、より安価に行うことができます。今回は、クローン・バイ・クローンとバードショットシーケンスの微妙な違いに焦点を当てます。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. クローンシーケンスとは 3. バードショットシーケンスクローンとは 4. クローンバイクローンシーケンスとバードショットシーケンスの類似点 5. 横並び比較 - 表形式で クローンバイクローンシーケンス vs ***シーケンス 6. 総まとめ

クローンバイクローンシーケンスは何ですか？

クローン・バイ・クローン・シーケンスは、ゲノム解読の手法の一つです。そのためには、DNAが分裂する前に各染色体を局在化させる必要がある。局在化した後、DNAは150キロベースの長さの断片に分解されるはずです。これらのフラグメントは、シークエンスに備えることができます。次に、バクテリア人工染色体（BAC）のDN**断片**を採取し、**バクテリアの細胞を採取します。この断片はバクテリアの細胞内にあるため、バクテリアが分裂するたびに、**DN**セグメントも分裂し、同じコピーがたくさん作られるのです。そして、1つの細菌のクローンのDNAは、500塩基対の長さの断片に分割される。小さく重なった断片です。次に、この断片**を既知のDNA配列のベクターに取り込み、塩基配列を決定する。既知のベクター配列から始まり、未知の配列までシークエンスが続く。

配列決定が完了したら、配列が重複している領域を特定する必要がある。その後、断片同士のライゲーションが起こり、BACに最初に出現する大きな断片が形成される。次に、大きな断片は、ゲノムマップに従って染色体に組み合わされる。

図01：クローンシークエンスによるクローン化

クローンシークエンシングの大きな利点は、あらかじめ用意されたゲノムマップによって、より大きなセグメントの確実なアセンブルが容易になることである。しかし、この配列決定法の欠点は、ゲノム地図の作成とクローニングに非常に時間がかかることです。しかし、ヒトゲノム・プロジェクトでは、この方法が選ばれています。

ショットガンシーケンスによるクローンは何ですか？

バードショットクローニングシーケンスとは、DNA配列をランダムに複数の小さな断片に分割し、重複する領域を見て配列を組み換える配列決定法です。大きな哺乳類ゲノムは、配列のクローニングやアセンブルが困難である。これは、その構造の複雑さと大きさに起因しています。クローンごとの配列決定法は信頼性が高いが、複雑な生物のゲノムの配列決定には長い時間がかかる。その結果、バードショットクローニングシーケンスは、信頼性が高く、安価で高速なシーケンシング手法となった。その結果、現代の科学者は、複雑なゲノムのためにこの配列決定法を信頼している。

図02：バードショットシーケンスクローン

バードショットシーケンスによるクローニングの場合、従来のようなゲノムの位置決めやクローニングの工程はありません。はじめに、全ゲノムを20キロバイトから300キロバイトまでのサイズに分割する。次に、シークエンスが行われます。そして、高度なコンピューターソフトウェアを使って、重複する領域を見ながら断片を組み立てる必要がある。

バードショットシーケンスは、既存のゲノム配列の精度を向上させることに貢献します。この方法の主な利点は、クローンごとのシーケンスに比べ、はるかに速く、コストが低いことである。しかし、このプロセスでは、遺伝子マッピングは使用しません。その結果、組み立て工程でエラーが発生しやすくなります。したがって、これはバードショット・シークエンス法によるクローニングの大きな欠点である。

クローンバイクローンシーケンスと**ショットガンシーケンスの共通点

• クローンバイクローンシーケンスとバードショットシーケンスは、どちらもゲノム解読の手法の一つです。
• どちらのシーケンス技術でも、分解されたフラグメントのアセンブルは、重複する領域を特定することで行われる。
• また、DNAを小さな断片に分解することは、クローニングとバードショットシーケンスの両方に必要なことである。

クローンバイクローンシーケンスと**ショットガンシーケンスの違い

クローンごとの配列決定技術には、染色体の局在化とクローニングという2つの主要なステップがあります。一方、バードショット・クローンバイ・クローンシーケンスでは、この2つのステップを踏まず、DNA配列をランダムに多数の小さな断片に分解し、重複する領域を探しながら配列を組み換えていく。これが、クローンごとのシーケンシングと○○○○シーケンシングの大きな違いです。このような要因から、クローンごとのシーケンシングは高価で時間がかかるのに対し、クローンごとのシーケンシングははるかに速く、安価に行うことができます。

しかし、クローンごとの選別では、組み立ての過程でエラーが発生する可能性は低くなります。そのため、高い信頼性を持っています。しかし、バードショットシーケンスは、比較的信頼性の低い手法です。したがって、この点がクローンごとのシーケンシングとバードショットシーケンシングの大きな違いである。

クローンシークエンスと****シーケンシングの違いについては、以下のインフォグラフィックに詳細が記載されています。

概要 - クローンバイクローンシーケンス vs. **ショットガンシーケンス

クローンバイクローンシーケンスとバードショットシーケンスの違いをまとめると、クローンバイクローンシーケンスとバードショットシーケンスは2つのゲノムシーケンスメソッドです。しかし、クローン・バイ・クローン・シーケンス技術は、ゲノムの局在化やクローニングのプロセスを伴うのに対し、バードショットシーケンスではそのようなことはありません。これがクローン・バイ・クローン・シーケンスと○○○○シーケンスの決定的な違いなんですね。ゲノムマッピングはクローンごとのシーケンスで行われるため、シーケンスアセンブリの際にエラーが発生する可能性は低くなります。しかし、バードショットシーケンスクローニングは、より速く、より安価な方法です。ただし、信頼性は比較的低い。ヒトゲノムプロジェクトでは、クローンごとのシーケンシングが推奨されています。しかし、現代の分子生物学者は、ショットガンクローニングに頼ることが多くなっている。

引用

1 「クローンシークエンスとは？" Facts, Wellcome Genome Campus' Public Engagement Team, 17 November 2014, available here."○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○"とは？" Facts, Wellcome Genome Campus' Public Engagement Team, 17 November 2014, available here.2 "What is **** sequencing?" Facts, Wellcome Genome Campus Public Engagement Team, 17 November 2014.

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