Rozdiel medzi mikročipom a sekvenovaním RNA

Kľúčový rozdiel - Microarray vs RNA Sequencing
 

Transkriptóm predstavuje celý obsah RNA prítomnej v bunke vrátane mRNA, rRNA, tRNA, degradovanej RNA a nedegradovanej RNA. Profilovanie transkriptu je dôležitým procesom na pochopenie poznatkov o bunkách. Existuje niekoľko pokročilých metód transkripčného profilovania. Microarray a RNA sekvenovanie sú dva typy technológií vyvinutých na analýzu transkriptu. Kľúčový rozdiel medzi mikročipom a sekvenovaním RNA je ten microarray je založený na hybridizačnom potenciáli vopred navrhnutých značených sond s cieľovými sekvenciami cDNA, zatiaľ čo sekvenovanie RNA je založené na priamom sekvenovaní reťazcov cDNA pokročilými technikami sekvenovania, ako je NGS.. Mikročip sa uskutočňuje s predchádzajúcimi znalosťami sekvencií a sekvenovanie RNA sa uskutočňuje bez predchádzajúcich znalostí o sekvenciách.

OBSAH
1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je to Microarray
3. Čo je to sekvenovanie RNA
4. Porovnanie vedľa seba - Microarray vs RNA Sequencing
5. Zhrnutie

Čo je Microarray?

Microarray je robustná, spoľahlivá a vysoko výkonná metóda, ktorú vedci používajú na transkripčné profilovanie. Je to najpopulárnejší prístup k analýze transkripcie. Je to nízkonákladová metóda, ktorá závisí od hybridizačných sond.

Táto technika sa začína extrakciou mRNA zo vzorky a vytvorením knižnice cDNA z celkovej RNA. Potom sa zmieša s fluorescenčne značenými vopred navrhnutými sondami na pevnom povrchu (bodová matrica). Komplementárne sekvencie hybridizujú so značenými sondami v mikročipe. Potom je mikročip premytý a preosiaty a obraz je kvantifikovaný. Zhromaždené údaje by sa mali analyzovať, aby sa získali profily relatívnych expresií.

Intenzita sond mikroarray sa považuje za úmernú množstvu transkriptov vo vzorke. Presnosť techniky však závisí od navrhnutých sond, predchádzajúcej znalosti sekvencie a afinity sond pre hybridizáciu. Preto má technológia microarray obmedzenia. Techniku ​​mikročipu nemožno vykonať pri transkriptoch s nízkym výskytom. Nedarí sa mu rozlíšiť izoformy a identifikovať genetické varianty. Pretože táto metóda závisí od hybridizácie sond, vyskytujú sa v mikročipovej technike niektoré problémy spojené s hybridizáciou, ako je krížová hybridizácia, nešpecifická hybridizácia atď..

Obrázok 01: Microarray

Čo je to sekvenovanie RNA?

Sekvencia RNA brokovnice (RNA sekv) je nedávno vyvinutá celá technika transkriptómu. Je to rýchla a vysoko výkonná metóda transkripčného profilovania. Priamo kvantifikuje expresiu génov a vedie k hĺbkovému skúmaniu transkriptómu. RNA seq nezávisí od vopred navrhnutých sond alebo od predchádzajúcej znalosti sekvencií. Preto má metóda RNA Seq vysokú citlivosť a schopnosť detegovať nové gény a genetické varianty.

Metóda sekvenovania RNA sa uskutočňuje pomocou niekoľkých krokov. Celková RNA bunky musí byť izolovaná a fragmentovaná. Potom sa musí pomocou reverznej transkriptázy pripraviť knižnica cDNA. Každé vlákno cDNA musí byť ligované s adaptérmi. Potom musia byť ligované fragmenty amplifikované a purifikované. Nakoniec pomocou metódy NGS sa musí vykonať sekvenovanie cDNA.

Obrázok 02: Sekvenovanie RNA

Aký je rozdiel medzi sekvenciou Microarray a RNA?

Microarray vs RNA Sequencing
Microarray je robustná, spoľahlivá a vysoko výkonná metóda.	RNA sekvenovanie je presná a vysoko výkonná metóda.
náklady
Toto je nízkonákladová metóda.	Toto je nákladná metóda.
Analýza veľkého počtu vzoriek
To uľahčuje analýzu veľkého počtu vzoriek súčasne.	To uľahčuje analýzu veľkého počtu vzoriek.
Analýza dát
Analýza údajov je komplexná.	Týmto spôsobom sa generuje viac údajov; proces je preto zložitejší.
Predchádzajúce znalosti o postupnosti
Táto metóda je založená na hybridizačných sondách, takže je potrebná predchádzajúca znalosť sekvencií.	Táto metóda nezávisí od znalosti predchádzajúcej sekvencie.
Štrukturálne variácie a nové gény
Táto metóda nedokáže zistiť štrukturálne variácie a nové gény.	Táto metóda môže detegovať štrukturálne variácie, ako je fúzia génov, alternatívne zostrihanie a nové gény.
citlivosť
To nedokáže zistiť rozdiely v expresii izoforiem, takže má obmedzenú citlivosť.	To má vysokú citlivosť.
výsledok
To môže mať za následok iba relatívne úrovne expresie. Toto nedáva absolútnu kvantifikáciu génovej expresie.	Poskytuje absolútnu a relatívnu úroveň expresie.
Opakovaná analýza údajov
Na opätovnú analýzu je potrebné znovu spustiť.	Sekvenčné údaje sa môžu znova analyzovať.
Potreba špecifického personálu a infraštruktúry
Špecifická infraštruktúra a personál nie sú potrebné pre mikročip.	Špecifická infraštruktúra a personál vyžadovaný sekvenovaním RNA.
Technické problémy
Technika mikročipu má technické problémy, ako je krížová hybridizácia, nešpecifická hybridizácia, obmedzená miera detekcie jednotlivých sond atď..	Technika RNA seq vylučuje technické problémy, ako je krížová hybridizácia, nešpecifická hybridizácia, obmedzená miera detekcie jednotlivých sond atď..
predsudky
Toto je skreslená metóda, pretože závisí od hybridizácie.	Predpojatosť je nízka v porovnaní s mikročipom.

Zhrnutie - Microarray vs RNA Sequencing

Metódy sekvenovania mikročipov a RNA sú platformy s vysokou priepustnosťou vyvinuté na profilovanie transkriptu. Obe metódy vedú k výsledkom, ktoré sú vysoko korelované s profilmi génovej expresie. Avšak RNA sekvenovanie má výhody oproti mikročipu na analýzu génovej expresie. RNA sekvenovanie je citlivejšou metódou na detekciu transkriptov s nízkym výskytom ako mikročip. RNA sekvenovanie tiež umožňuje rozlíšenie medzi izoformami a identifikáciu génových variantov. Avšak, microarray je bežnou voľbou väčšiny výskumníkov, pretože sekvenovanie RNA je nová a nákladná technika s výzvami na ukladanie údajov a komplexnou analýzou údajov..

Referencie:
1.Wang, Zhong, Mark Gerstein a Michael Snyder. „RNA-Seq: revolučný nástroj pre transkriptómiu.“ Recenzie prírody. Genetics. Americká národná lekárska knižnica, január 2009. Web. 14. marca 2017
2.Rogler, Charles E., Tatyana Čajkovskaja, Raquel Norel, Aldo Massimi, Christopher Plescia, Eugeny Rubashevsky, Paul Siebert a Leslie E. Rogler. „RNA expresné mikročipy (REM), vysoko výkonná metóda na meranie rozdielov v expresii génov v rôznych biologických vzorkách.“ Výskum nukleových kyselín. Oxford University Press, 1. januára 2004. Web. 15. marca 2017
3. Zhao, Shanrong, Wai-Ping Fung-Leung, Anton Bittner, Karen Ngo a Xuejun Liu. "Porovnanie RNA-Seq a Microarray v transkriptómovom profilovaní aktivovaných T buniek." ZADAJTE JEDNO. Verejná knižnica vedy, január 2014. Web. 15. marca 2017

S láskavým dovolením:
1. „Journal.pcbi.1004393.g002“, autor: Malachi Griffith, Jason R. Walker, Nicholas C. Spies, Benjamin J. Ainscough, Obi L. Griffith - (CC BY 2.5) prostredníctvom Commons Wikimedia.
2. „Microarray“ od Bill Bransona (fotografa) - National Cancer Institute (Public Domain) cez Commons Wikimedia