Ero mikromatriisin ja RNA-sekvensoinnin välillä

Avainero - mikromatriisi vs. RNA-sekvensointi
 

Transkripti edustaa solussa olevan RNA: n koko sisältöä, mukaan lukien mRNA, rRNA, tRNA, hajotettu RNA ja hajoamaton RNA. Transkription profilointi on tärkeä prosessi solujen ymmärtämiseksi. Transkriptometriseen profilointiin on olemassa useita edistyneitä menetelmiä. Mikromatriisi ja RNA-sekvensointi ovat kahta tyyppiä tekniikoita, jotka on kehitetty analysoimaan transkriptiota. Avainero mikromatriisin ja RNA-sekvensoinnin välillä on se mikromatriisi perustuu ennalta suunnitellun leimatun koettimen hybridisaatiopotentiaaliin kohde-cDNA-sekvensseillä, kun taas RNA-sekvensointi perustuu cDNA-juosteiden suoraan sekvensointiin edistyneillä sekvensointitekniikoilla, kuten NGS. Mikromatriisi suoritetaan aikaisemmalla tiedolla sekvensseistä ja RNA-sekvensointi suoritetaan ilman aikaisempaa tietoa sekvensseistä.

SISÄLLYS
1. Yleiskatsaus ja keskeiset erot
2. Mikä on Microarray
3. Mikä on RNA-sekvensointi
4. Vertailu rinnakkain - Microarray vs RNA-sekvensointi
5. Yhteenveto

Mikä on Microarray?

Microarray on vankka, luotettava ja suuren suorituskyvyn menetelmä, jota tutkijat käyttävät transkriptomääritykseen. Se on suosituin lähestymistapa transkriptioanalyysiin. Se on edullinen menetelmä, joka riippuu hybridisaatiokoettimista.

Tekniikka alkaa mRNA: n uuttamisella näytteestä ja cDNA-kirjaston rakentamisella kokonais-RNA: sta. Sitten se sekoitetaan fluoresoivasti leimattujen ennalta suunniteltujen koettimien kanssa kiinteälle pinnalle (pistematriisi). Komplementaariset sekvenssit hybridisoituvat leimattujen koettimien kanssa mikromatriisissa. Sitten mikromatriisi pestään ja seulotaan, ja kuva kvantitoidaan. Kerätty data tulisi analysoida suhteellisten lausekeprofiilien saamiseksi.

Mikromatriisin koettimien intensiteetin oletetaan olevan verrannollinen näytteessä olevien transkriptien määrään. Tekniikan tarkkuus riippuu kuitenkin suunnitelluista koettimista, sekvenssin aikaisemmasta tiedosta ja koettimien affiniteetista hybridisaatioon. Siksi mikromatriisitekniikalla on rajoituksia. Mikromatriisitekniikkaa ei voida suorittaa pienen määrän transkriptioilla. Se ei pysty erottamaan isoformeja ja tunnistamaan geneettisiä muunnelmia. Koska tämä menetelmä riippuu koettimien hybridisaatiosta, mikromatriisitekniikassa esiintyy joitain hybridisaatioon liittyviä ongelmia, kuten ristihybridisaatio, epäspesifinen hybridisaatio jne..

Kuva 01: mikromatriisi

Mikä on RNA-sekvensointi?

RNA-haulikon sekvensointi (RNA-sekvenssi) on äskettäin kehitetty koko transkriptomekvensointitekniikka. Se on nopea ja korkea läpäisymenetelmä transkriptomääritykseen. Se määrittelee suoraan geenien ilmentymisen ja johtaa transkription syvään tutkimukseen. RNA-sekvenssi ei ole riippuvainen ennalta suunnitelluista koettimista tai sekvenssien aikaisemmasta tiedosta. Siksi RNA seq -menetelmällä on korkea herkkyys ja kyky havaita uusia geenejä ja geneettisiä variantteja.

RNA-sekvensointimenetelmä suoritetaan useiden vaiheiden avulla. Solun kokonais-RNA on eristettävä ja fragmentoitava. Sitten, käyttämällä käänteistranskriptaasia, on valmistettava cDNA-kirjasto. Jokainen cDNA-juoste on ligoitu adapterilla. Sitten ligatoidut fragmentit on monistettava ja puhdistettava. Lopuksi käyttämällä NGS-menetelmää, cDNA: n sekvensointi on suoritettava.

Kuvio 02: RNA: n sekvensointi

Mikä on ero Microarray- ja RNA-sekvensoinnissa??

Mikromatriisi vs. RNA-sekvensointi
Microarray on vankka, luotettava ja korkea läpäisymenetelmä.	RNA-sekvensointi on tarkka ja korkea läpäisymenetelmä.
Kustannus
Tämä on edullinen menetelmä.	Tämä on kallis menetelmä.
Suuren määrän näytteiden analyysi
Tämä helpottaa suuren määrän näytteiden analysointia samanaikaisesti.	Tämä helpottaa suuren määrän näytteiden analysointia.
Tietojen analysointi
Tietojen analysointi on monimutkaista.	Tässä menetelmässä syntyy enemmän dataa; siten prosessi on monimutkaisempi.
Aikaisempi sekvenssien tuntemus
Tämä menetelmä perustuu hybridisaatiokoettimiin, joten vaadittavat aikaisemmat tiedot sekvensseistä.	Tämä menetelmä ei riipu aikaisemmasta sekvenssitaidosta.
Rakenteelliset variaatiot ja uudet geenit
Tämä menetelmä ei pysty havaitsemaan rakennevariaatioita ja uusia geenejä.	Tämä menetelmä voi havaita rakenteelliset variaatiot, kuten geenien fuusioituminen, vaihtoehtoiset silmukoinnit ja uudet geenit.
Herkkyys
Tämä ei pysty havaitsemaan eroja isoformien ilmentymisessä, joten sen herkkyys on rajoitettu.	Tällä on korkea herkkyys.
Tulokset
Tämä voi johtaa vain suhteellisiin ilmentymistasoihin. Tämä ei anna geeniekspression absoluuttista kvantifiointia.	Se antaa absoluuttiset ja suhteelliset ilmaisutasot.
Tietojen uudelleenanalyysi
Tämä on suoritettava uudelleen, jotta analysoitaisiin uudelleen.	Sekvensointitiedot voidaan analysoida uudelleen.
Erityisen henkilöstön ja infrastruktuurin tarve
Erityistä infrastruktuuria ja henkilöstöä ei vaadita mikromaailmaan.	RNA-sekvensoinnin edellyttämä erityinen infrastruktuuri ja henkilöstö.
Teknisiä ongelmia
Mikromatriisitekniikalla on teknisiä kysymyksiä, kuten ristihybridisaatio, epäspesifinen hybridisaatio, yksittäisten koettimien rajoitettu havaitsemisnopeus jne..	RNA seq -tekniikka välttää tekniset kysymykset, kuten ristihybridisaatio, epäspesifinen hybridisaatio, yksittäisten koettimien rajoitettu havaitsemisnopeus jne..
harhat
Tämä on puolueellinen menetelmä, koska se riippuu hybridisaatiosta.	Bias on pieni verrattuna mikromatriisiin.

Yhteenveto - Microarray vs RNA-sekvensointi

Microarray- ja RNA-sekvensointimenetelmät ovat korkean suorituskyvyn alustoja, jotka on kehitetty transkriptomääritykseen. Molemmat menetelmät tuottavat tuloksia, jotka korreloivat voimakkaasti geeniekspressioprofiileihin. RNA-sekvensoinnilla on kuitenkin etuja verrattuna mikromatriisiin geeniekspressioanalyysiin. RNA-sekvensointi on herkempi menetelmä pienen määrän transkriptien havaitsemiseksi kuin mikromatriisi. RNA-sekvensointi mahdollistaa myös erottelun isomuotojen ja geenivarianttien tunnistamisen välillä. Mikromatriisi on kuitenkin useimpien tutkijoiden yleinen valinta, koska RNA-sekvensointi on uusi ja kallis tekniikka, jossa tiedon tallennushaasteet ja monimutkainen tietoanalyysi.

Viitteet:
1.Wang, Zhong, Mark Gerstein ja Michael Snyder. "RNA-Seq: vallankumouksellinen työkalu transkriptiikkaan." Luontoarvostelut. Genetiikka. Yhdysvaltain kansallinen lääketieteellinen kirjasto, tammikuu 2009. Web. 14. maaliskuuta 2017
2.Rogler, Charles E., Tatyana Tchaikovskaya, Raquel Norel, Aldo Massimi, Christopher Plescia, Eugeny Rubashevsky, Paul Siebert ja Leslie E. Rogler. "RNA-ilmentymismikromatriisit (REM), korkea läpäisevyysmenetelmä geeniekspression erojen mittaamiseksi erilaisissa biologisissa näytteissä." Nukleiinihappojen tutkimus. Oxford University Press, 1. tammikuuta 2004. Web. 15. maaliskuuta 2017
3.Zhao, Shanrong, Wai-Ping Fung-Leung, Anton Bittner, Karen Ngo ja Xuejun Liu. "RNA-Seq: n ja mikromatriisin vertailu aktivoitujen T-solujen transkriptomäärityksessä." YKSI. Tiedekirjasto, tammikuu 2014. Web. 15. maaliskuuta 2017

Kuvan kohteliaisuus:
1. ”Journal.pcbi.1004393.g002”, kirjoittanut Malachi Griffith, Jason R. Walker, Nicholas C. Spies, Benjamin J. Ainscough, Obi L. Griffith - (CC BY 2.5) Commons Wikimedia -sivuston kautta
2. ”Microarray”, kirjoittanut Bill Branson (Valokuvaaja) - National Cancer Institute (Public Domain) Commons Wikimedia -sivuston kautta