Razlika med sekvenco Microarray in RNA

Ključna razlika - Microarray v primerjavi z RNA
 

Transkript predstavlja celotno vsebnost RNA, prisotno v celici, vključno z mRNA, rRNA, tRNA, razgrajeno RNA in nerazgrajeno RNA. Profiliranje prepisov je pomemben postopek za razumevanje vpogleda v celice. Obstaja več naprednih metod za transkriptno profiliranje. Microarray in zaporedje RNA sta dve vrsti tehnologij, razvite za analizo transkriptoma. Ključna razlika med zaporedjem mikroračunov in RNA je v tem microarray temelji na hibridizacijskem potencialu vnaprej oblikovanih označenih sond s ciljnimi zaporedji cDNA, medtem ko sekvenca RNA temelji na neposrednem zaporedju nizov cDNA z naprednimi tehnikami sekvenciranja, kot je NGS. Microarray se izvaja s predhodnim znanjem o sekvencah, zaporedje RNA pa poteka brez predhodnega znanja o zaporedih.

VSEBINA
1. Pregled in ključne razlike
2. Kaj je Microarray
3. Kaj je sekvenca RNA
4. Primerjava ob strani - Microarray vs RNA sekvenca
5. Povzetek

Kaj je Microarray?

Microarray je robustna, zanesljiva in visoka pretočna metoda, ki jo znanstveniki uporabljajo za prepisovanje transkriptov. Je najbolj priljubljen pristop za analizo prepisov. Je poceni metoda, ki je odvisna od sond za hibridizacijo.

Tehnika se začne z ekstrakcijo mRNA iz vzorca in izgradnjo knjižnice cDNA iz celotne RNA. Nato se zmeša s fluorescentno označenimi vnaprej oblikovanimi sondami na trdni površini (točkovni matriki). Komplementarne sekvence se hibridizirajo z označenimi sondami v mikroarri. Nato se mikrorapiranje opere in pregleda, slika pa se količinsko opredeli. Zbrane podatke je treba analizirati, da dobimo relativne izraze.

Domneva se, da je intenzivnost mikroarvenskih sond sorazmerna s količino prepisov v vzorcu. Natančnost tehnike je odvisna od načrtovanih sond, predhodnega poznavanja zaporedja in pripadnosti sond za hibridizacijo. Zato ima tehnologija mikroarray omejitve. Mikroračunske tehnike ni mogoče izvesti s prepisi z majhno številčnostjo. Ne razlikuje izoform in identificira genetske različice. Ker je ta metoda odvisna od hibridizacije sond, se pri tehniki mikroarriga pojavljajo nekateri problemi, povezani s hibridizacijo, kot so križna hibridizacija, nespecifična hibridizacija itd..

Slika 01: Microarray

Kaj je sekvenca RNA?

Zaporedje puško RNA (Sledi RNA) je nedavno razvita celotna tehnika sekvenciranja transkriptov. To je hiter in visok prenosni način transkriptnega profiliranja. Neposredno kvantificira izražanje genov in povzroči poglobljeno preiskavo transkripta. Sek RNA ni odvisen od vnaprej določenih sond ali predhodnega poznavanja zaporedij. Zato ima metoda RNA seq visoko občutljivost in sposobnost zaznavanja novih genov in genetskih različic.

Metoda sekvenciranja RNA se izvede v več korakih. Skupna RNA celice mora biti izolirana in razdrobljena. Nato je treba z reverzno transkriptazo pripraviti knjižnico cDNA. Vsak cDNA sklop mora biti zavezan z adapterji. Nato je treba vezane drobce ojačati in očistiti. Končno z uporabo metode NGS je treba izvesti sekvenciranje cDNA.

Slika 02: Zaporedja RNA

Kakšna je razlika med sekvenco Microarray in RNA?

Microarray vs zaporedje RNA
Microarray je robustna, zanesljiva in visoka prepustna metoda.	Sekvenca RNA je natančna in visoko prenosna metoda.
Cena
To je poceni metoda.	To je draga metoda.
Analiza velikega števila vzorcev
To olajša analizo velikega števila vzorcev hkrati.	To olajša analizo velikega števila vzorcev.
Analiza podatkov
Analiza podatkov je zapletena.	Pri tej metodi se ustvari več podatkov; zato je postopek bolj zapleten.
Predznanje sekvenc
Ta metoda temelji na hibridizacijskih sondah, zato je potrebno predhodno poznavanje zaporedij.	Ta metoda ni odvisna od znanja predhodnega zaporedja.
Strukturne variacije in nove gene
Ta metoda ne more zaznati strukturnih sprememb in novih genov.	Ta metoda lahko zazna strukturne razlike, kot so zlivanje genov, alternativno spajanje in novi geni.
Občutljivost
S tem ne moremo zaznati razlik v izražanju izoform, zato ima ta omejeno občutljivost.	Ta ima visoko občutljivost.
Izid
Posledica tega je lahko le relativna stopnja izražanja. To ne daje absolutne kvantifikacije izražanja genov.	Daje absolutno in relativno stopnjo izražanja.
Analiza podatkov
To je treba znova ponoviti za ponovno analizo.	Podatke o sekvenciranju je mogoče ponovno analizirati.
Potreba po posebnem osebju in infrastrukturi
Za mikroarve ni potrebna posebna infrastruktura in osebje.	Posebna infrastruktura in osebje, ki ga zahteva zaporedje RNA.
Tehnična vprašanja
Microarray tehnika ima tehnična vprašanja, kot so navzkrižna hibridizacija, nespecifična hibridizacija, omejena hitrost odkrivanja posameznih sond itd..	Tehnika sekvence RNA preprečuje tehnična vprašanja, kot so navzkrižna hibridizacija, nespecifična hibridizacija, omejena hitrost odkrivanja posameznih sond itd..
Biases
To je pristranska metoda, saj je odvisna od hibridizacije.	Pristranskost je majhna v primerjavi z mikroraščanjem.

Povzetek - Microarray vs zaporedje RNA

Metode zaporedja Microarray in RNA so platforme visoke prepustnosti, razvite za profiliranje transkriptov. Obe metodi dajeta rezultate, ki so močno povezani s profili izražanja genov. Vendar pa ima sekvenca RNA prednosti pred mikroraščanjem za analizo genske ekspresije. Sekvenciranje RNK je bolj občutljiva metoda za odkrivanje prepisov z majhno številčnostjo kot mikroraščanje. Sekvenca RNA omogoča tudi razlikovanje med izoformami in identifikacijo genskih variant. Vendar pa je mikroraščanje najpogostejša izbira večine raziskovalcev, saj je zaporedje RNA nova in draga tehnika z izzivi pri shranjevanju podatkov in zapleteno analizo podatkov.

Reference:
1.Wang, Zhong, Mark Gerstein in Michael Snyder. "RNA-Seq: revolucionarno orodje za transkriptomijo." Narava pregledov. Genetika. Ameriška nacionalna medicinska knjižnica, januar 2009. Splet. 14. marec 2017
2.Rogler, Charles E., Tatyana Tchaikovskaya, Raquel Norel, Aldo Massimi, Christopher Plescia, Eugeny Rubashevsky, Paul Siebert in Leslie E. Rogler. "Mikroračuni z ekspresijo RNA (REMs), visoko prenosna metoda za merjenje razlik v ekspresiji genov v različnih bioloških vzorcih." Raziskave nukleinskih kislin. Oxford University Press, 1. januarja 2004. Splet. 15. marec 2017
3.Zhao, Shanrong, Wai-Ping Fung-Leung, Anton Bittner, Karen Ngo in Xuejun Liu. "Primerjava RNA-Seq in Microarray v transkriptnem profiliranju aktiviranih T-celic." PLOS ONE. Javna knjižnica znanosti, januar 2014. Splet. 15. marec 2017

Vljudnost slik:
1. "Journal.pcbi.1004393.g002" avtor: Malachi Griffith, Jason R. Walker, Nicholas C. Spies, Benjamin J. Ainscough, Obi L. Griffith - (CC BY 2.5) prek Commons Wikimedia
2. "Microarray" Billa Bransona (fotografa) - Nacionalnega inštituta za rak (Public Domain) prek Commons Wikimedia