DNAプロファイリングとDNAシーケンシングの主な違いは、DNAプロファイリングが法医学的手法であり、遺伝子の構成によって個人を特定できるのに対し、DNAシーケンシングはバイオテクノロジーの手法であり、特定のDNA断片の核酸配列を決定することである。
また、DNAプロファイリングはPCRとゲル電気泳動によるSTR解析、DNAシーケンシングはPCRによる標識ジデオキシヌクレオチドの組み込みとゲル電気泳動による塩基配列の決定が行われる。
DNAプロファイリングとDNAシーケンシングは、分子生物学における2つの技術です。
一般的には、個体のゲノムに関する情報を提供する。
主な対象分野
- DNAプロファイリングとは
– 定義、手順、重要性 - DNA シークエンスとは
– 定義、手順、重要性 - DNAプロファイリングとDNAシーケンシングの類似点とは？
– 共通点の概要 - DNAプロファイリングとDNAシーケンシングの違いとは？
– 主な違いの比較
この記事の重要な単語
DNAプロファイリング、DNA塩基配列、法医学的同定、塩基配列、親子鑑定、STRs
DNAプロファイリングとは
DNAプロファイリングまたは遺伝子プロファイリングは、個人の識別や親子鑑定に重要な法医学的手法です。
この方法は、Sir Alec JeffreysがFSSのPeter GillとDave Werrettと共同で開発したものです。
図1: DNAプロファイリング
一般に、DNAプロファイリングは、犯罪容疑者のDNAプロファイルを比較する上で重要な役割を担っています。
また、自動化により、より統計的にわかりやすいシンプルなプロセスです。
手順
DNAプロファイリングでは、オリジナルのミニサテライトに類似した構造を持つマルチアレリックSTRマーカーを使用することに重点を置いている。
一般に、STRはミニサテライトに比べ非常に短く、通常4塩基の繰り返しです。
そのため、Multiplex PCRで増幅することが容易です。
一方、配列特異的なプライマーを用いて増幅することも可能である。
その後、ゲル電気泳動やキャピラリー電気泳動により、断片を分離する。
図2: DNAプロファイリング
驚くべきことに、1回のキャピラリー電気泳動で最大30個のSTRを分析することができる。
例えば、STRは高度に多型な領域です。
しかし、ヒトの集団に存在するSTR対立遺伝子は非常に少数です。
通常、類似のSTR対立遺伝子は個体の5-20％程度に発生する。
DNA シークエンスとは
DNA シークエンスは、塩基配列の決定に重要な分子生物学的手法です。
一般に、より迅速なDNA塩基配列決定法は、1977年にFrederick Sangerによって開発されたのが最初です。
この方法は、「鎖終結阻害剤を用いたDNA塩基配列決定法」とも呼ばれていた。
しかし、1973年には、Walter GilbertとAllan Maxamによって、別のDNA配列決定法が開発された。
例えば、この方法は「化学的分解によるDNA塩基配列決定法」として知られていた。
通常、どちらの方法も第一世代のDNA塩基配列決定法として認識されています。
図3：DNAシーケンシング法
さらに、1990年代半ばから後半にかけて、「次世代シーケンシング法」あるいは「第2世代シーケンシング法」と呼ばれるハイスループットなシーケンシング法が開発されました。
これは、シーケンシングの自動化により「超並列」シーケンシングを可能にしたことが大きな特徴です。
重要なのは、ゲノム全体の塩基配列を一度に決定することができることだ。
手順
サンガーシークエンシングでは、通常、DNAサンプルを4つの反応に分け、それぞれの反応混合物に4種類のジデオキシヌクレオチド（ddATP、ddCTP、ddGTP、ddTTP）を別々に添加することが可能です。
ここで、各ジデオキシヌクレオチドは蛍光標識されている（ddATPは緑色色素、ddCTPは青色色素、ddGTPは黄色色素、ddTTPは赤色色素を持つ）。
また、その濃度はデオキシヌクレオチドの約100分の1です。
図4：サンガーシークエンス
基本的には、ポリメラーゼ連鎖反応後、熱変性させたアンプリコンを変性ポリアクリルアミド-尿素ゲル上でサイズ分画する。
最終的にゲルの可視化により塩基配列が決定される。
DNAプロファイリングとDNAシーケンシングの類似点
- DNAプロファイリングとDNAシーケンシングは、分子生物学における2つの技術です。
- どちらもゲノムのヌクレオチド配列を明らかにするのに役立ちます。
- 一般的には、PCRとゲル電気泳動が使用されます。
- 同様に、両技術は法医学的同定や父子鑑定に数多く応用されています。
DNAプロファイリングとDNAシーケンシングの違い
定義
DNAプロファイリングとは、ゲノム中のDNA配列のパターンを解析して個人を特定することであり、DNAシークエンスとは、DNA断片の塩基配列を決定することである。
フォーカシング・エレメント
DNAプロファイリングは特定の遺伝子座のSTRパターンに注目し、DNAシーケンシングはDNA断片の塩基配列に注目する。
PCRの目的
DNAプロファイリングにおいて、PCRは配列特異的なプライミングによるSTR領域の増幅を担う。
一方、DNAシークエンスでは、PCRは標識されたジデオキシヌクレオチドをアンプリコンに組み込む役割を担っている。
重要性
DNAプロファイリングは法医学における個人識別や親子鑑定に、DNAシークエンスはゲノムやプロテオームの研究、新しい対立遺伝子の同定などに重要です。
結論
DNAプロファイリングは、基本的に、遺伝子の構成によって個人を特定するために、法医学研究において広く適用されている技術です。
一般的には、特定の遺伝子座のSTRパターンを利用する。
一方、DNAシークエンスは、分子生物学における手法の一つで、特定のDNA断片の塩基配列を明らかにするものです。
基本的には、ゲノムの研究、新しい対立遺伝子の同定などに重要です。
従って、DNAプロファイリングとDNAシーケンシングの主な違いは、その手順と重要性にあります。
