Sự khác biệt chính giữa NGS và WGS là giải trình tự thế hệ tiếp theo (NGS) là một công nghệ giải trình tự thế hệ thứ hai song song hàng loạt có thông lượng cao, chi phí thấp và nhanh chóng, trong khi giải trình tự toàn bộ bộ gen (WGS) là một phương pháp toàn diện phân tích toàn bộ DNA bộ gen của một tế bào tại một thời điểm duy nhất bằng cách sử dụng các kỹ thuật giải trình tự như giải trình tự Sanger, phương pháp tiếp cận shotgun hoặc giải trình tự NGS thông lượng cao.
Trong vài thập kỷ gần đây, sự hiểu biết về bộ gen của con người và các loài động vật khác đã tăng lên hàng loạt do sự khám phá ra các kỹ thuật giải trình tự nhanh và các công cụ tin sinh học. Các kỹ thuật giải trình tự thông thường như giải trình tự Sanger có những hạn chế, điều này đòi hỏi sự phát triển của các phương pháp giải trình tự nhanh mới như giải trình tự thế hệ tiếp theo (NGS) và giải trình tự nanopore. Kỹ thuật giải trình tự toàn bộ bộ gen (WGS) là một phương pháp gần đây đã được sử dụng trong nhiều dự án nghiên cứu bộ gen, chẳng hạn như dự án 100, 000 bộ gen của Genomic England, Vương quốc Anh. Vì vậy, NGS và WGS là hai phương pháp giải trình tự hiện đang được kết hợp trong nhiều dự án bộ gen.
NGS là gì?
NGS (giải trình tự thế hệ tiếp theo) là công nghệ giải trình tự thế hệ thứ hai song song hàng loạt có thông lượng cao, chi phí thấp và nhanh chóng. Không có định nghĩa chính xác cho giải trình tự thế hệ tiếp theo. Nhưng chúng ta có thể phân biệt rõ ràng nó với các kỹ thuật giải trình tự dựa trên mao mạch thông thường. Giải trình tự thế hệ tiếp theo cho phép giải trình tự phân tử ADN có tổng kích thước lớn hơn 1 triệu cặp bazơ trong một thí nghiệm duy nhất. Nó cung cấp các tùy chọn tốc độ và thông lượng cao chưa từng có, chẳng hạn như cho phép giải trình tự DNA của nhiều cá thể cùng một lúc. Điều này đạt được bằng cách thu nhỏ thể tích của các phản ứng giải trình tự riêng lẻ. Hơn nữa, điều này cũng hạn chế kích thước của dụng cụ và giảm thiểu chi phí thuốc thử cho mỗi phản ứng.
Hình 01: Nền tảng NGS
NGS là một phương pháp giải trình tự đọc ngắn đã tạo nên một cuộc cách mạng trong lĩnh vực nghiên cứu sinh học. Hơn nữa, NGS được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như giải trình tự bộ gen de novo, giải trình tự toàn bộ bộ gen, phân tích bộ phiên mã, giải trình tự ARN nhỏ và ARN vi mô, giải mã lại mục tiêu và giải trình tự toàn bộ ngoại lai.
WGS là gì?
WGS (giải trình tự toàn bộ bộ gen) là một phương pháp phân tích toàn diện toàn bộ DNA bộ gen của một tế bào tại một thời điểm duy nhất bằng cách sử dụng các kỹ thuật giải trình tự như giải trình tự Sanger, phương pháp tiếp cận bằng shotgun hoặc giải trình tự NGS thông lượng cao. Nó còn được gọi là giải trình tự bộ gen đầy đủ hoặc giải trình tự bộ gen hoàn chỉnh. Giải trình tự toàn bộ bộ gen đòi hỏi trình tự sắp xếp tất cả ADN nhiễm sắc thể của sinh vật cũng như ADN trong ti thể và đối với thực vật là ADN trong lục lạp tại một thời điểm duy nhất. WGS cho phép các nhà khoa học đọc được trình tự chính xác của tất cả các chữ cái tạo nên bộ DNA hoàn chỉnh. WGS sử dụng nền tảng NGS được kỳ vọng sẽ cách mạng hóa thiết lập lâm sàng.
Hình 02: WGS vs Hierarchical Shotgun Sequencing
Giải trình tự toàn bộ bộ gen đã được đưa vào chăm sóc lâm sàng vào năm 2014. Hơn nữa, việc áp dụng WGS liên quan đến việc xác định trình tự gen ở cấp SNP để xác định các biến thể chức năng trong các nghiên cứu liên kết, can thiệp điều trị trong y học cá nhân hóa, sinh học tiến hóa, phân tích bộ gen so sánh, các nghiên cứu về đột biến và sắp xếp lại, các nghiên cứu về mối liên hệ giữa các biến thể hiếm và dự đoán tính nhạy cảm của bệnh và phản ứng với thuốc.
Điểm giống nhau giữa NGS và WGS là gì?
- NGS và WGS là hai kỹ thuật giải trình tự.
- Cả hai kỹ thuật hoặc trình tự DNA hoặc RNA.
- Những kỹ thuật này mới và đáng tin cậy.
- Cả hai đều được sử dụng để chẩn đoán bệnh và khám phá thuốc.
Sự khác biệt giữa NGS và WGS là gì?
NGS là công nghệ giải trình tự thế hệ thứ hai song song hàng loạt có thông lượng cao, chi phí thấp và nhanh chóng, trong khi WGS là một phương pháp toàn diện để phân tích toàn bộ DNA bộ gen của một tế bào tại một thời điểm duy nhất bằng cách sử dụng các kỹ thuật giải trình tự như như giải trình tự Sanger, cách tiếp cận súng ngắn hoặc giải trình tự NGS thông lượng cao. Vì vậy, đây là sự khác biệt chính giữa NGS và WGS. Hơn nữa, NGS chỉ bao gồm các phương pháp giải trình tự thế hệ thứ hai trong khi WGS bao gồm các phương pháp giải trình tự thế hệ thứ nhất, thứ hai và thứ ba.
Bảng sau trình bày sự khác biệt giữa NGS và WGS ở dạng bảng để so sánh song song.
Tổng hợp - NGS vs WGS
Trong những thập kỷ qua, các kỹ thuật giải trình tự khác nhau thường được áp dụng trong nghiên cứu phân tử đương đại. Và thậm chí chúng còn là những công cụ rất mạnh cho nhiều ứng dụng lâm sàng. NGS và WGS là hai phương pháp giải trình tự hiện đang được kết hợp trong nhiều dự án gen. NGS là công nghệ giải trình tự thế hệ thứ hai có thông lượng cao, chi phí thấp và tốc độ. Mặt khác, WGS là một phương pháp phân tích toàn bộ DNA bộ gen hoặc DNA bộ gen đầy đủ của một tế bào tại một thời điểm duy nhất bằng cách sử dụng các kỹ thuật giải trình tự như giải trình tự Sanger, phương pháp tiếp cận shotgun hoặc giải trình tự NGS thông lượng cao. Vì vậy, đây là tóm tắt về sự khác biệt giữa NGS và WGS.
