Forskel mellem Microarray og RNA Sequencing | Microarray vs RNA Sequencing
Nøgleforskel - Microarray vs RNA-sekventering
Transkriptom repræsenterer hele indholdet af RNA til stede i en celle indbefattende mRNA, rRNA, tRNA, nedbrudt RNA og nondegraded RNA. Profilering transkriptom er en vigtig proces for at forstå cellens indsigt. Der er flere avancerede metoder til transkriptom profilering. Microarray og RNA sekventering er to typer af teknologier udviklet til at analysere transkriptom. Nøgleforskellen mellem mikroarray og RNA-sekventering er, at mikroarray er baseret på hybridiseringspotentialet for foruddesignede mærkede prober med mål-cDNA-sekvenser, medens RNA-sekventering er baseret på den direkte sekventering af cDNA-tråde ved avancerede sekventeringsteknikker, såsom NGS. Microarray udføres med den forudgående viden om sekvenserne, og RNA-sekventering udføres uden forudgående kendskab til sekvenser.
INDHOLD
1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er Microarray
3. Hvad er RNA sekventering
4. Side ved side sammenligning - Microarray vs RNA Sequencing
5. Sammendrag
Hvad er Microarray?
Microarray er en robust, pålidelig og høj gennemløbsmetode, der anvendes til transkriptomisk profilering af forskere. Det er den mest populære tilgang til transkriptanalyse. Det er en billig metode, der afhænger af hybridiseringsproberne.
Teknikken starter med ekstraktion af mRNA fra prøven og opbygningen af cDNA-bibliotek fra total RNA. Derefter blandes det med fluorescensmærkede foruddesignede prober på en fast overflade (spotmatrix). Supplerende sekvenser hybridiserer med de mærkede prober i mikroarrayet. Derefter vaskes mikroarray og screenes, og billedet kvantificeres. Indsamlede data skal analyseres for at få de relative ekspressionsprofiler.
Intensiteten af mikroarray-prober antages at være proportional med mængden af transkripter i prøven. Teknikkernes nøjagtighed afhænger imidlertid af de konstruerede prober, forudgående kendskab til sekvensen og affiniteten af prober til hybridisering. Derfor har mikroarray teknologi begrænsninger. Microarray-teknikken kan ikke udføres med lavt overfladetryk. Det undlader at differentiere isoformer og identificere genetiske varianter. Da denne metode afhænger af hybridisering af prober, er nogle problemer relateret til hybridisering, såsom krydshybridisering, uspecifik hybridisering etc.forekommer i microarray teknik.
Figur 01: Microarray
Hvad er RNA-sekventering?
RNA shotgun sekventering (RNA seq ) er en nyligt udviklet hel transkriptom sekventeringsteknik. Det er en hurtig og høj gennemstrømningsmetode til transkriptom profilering. Det kvantificerer direkte ekspressionen af gener og resulterer i dyb undersøgelse af transkriptomet. RNA seq afhænger ikke af foruddesignede prober eller forudgående kendskab til sekvenserne. Derfor har RNA seq-fremgangsmåden høj følsomhed og evne til at detektere nye gener og genetiske varianter.
RNA sekventeringsmetode udføres via flere trin. Total RNA i cellen skal isoleres og fragmenteres. Derefter skal der ved anvendelse af revers transkriptase fremstilles et cDNA-bibliotek. Hver cDNA-streng skal ligeres med adaptere. Derefter skal de ligerede fragmenter amplificeres og renses. Til sidst skal der anvendes en NGS metode, sekvensering af cDNA.
Figur 02: RNA-sekventering
Hvad er forskellen mellem Microarray og RNA-sekventering?
- diff Artikel Mellem før tabel ->
Microarray vs RNA Sequencing |
|
| Microarray er en robust, pålidelig, høj gennemløbsmetode. | RNA-sekventering er en præcis og høj gennemstrømningsmetode. |
| Omkostninger | |
| Dette er en billig metode. | Dette er en dyr metode. |
| Analyse af et stort antal prøver | |
| Dette letter at analysere et stort antal prøver samtidigt. | Dette letter at analysere et stort antal prøver. |
| Dataanalyse | |
| Dataanalyse er kompleks. | Flere data genereres i denne metode; Derfor er processen mere kompleks. |
| Tidligere kendskab til sekvenser | |
| Denne metode er baseret på hybridiseringsprober, så forudgående kendskab til sekvenser i krævet. | Denne metode afhænger ikke af den tidligere sekvens viden. |
| Strukturelle variationer og noveller | |
| Denne metode kan ikke registrere strukturelle variationer og nye gener. | Denne metode kan detektere strukturelle variationer som genfusion, alternativ splejsning og nye gener. |
| Følsomhed | |
| Dette kan ikke registrere forskelle i ekspression af isoformer, så dette har begrænset følsomhed. | Dette har høj følsomhed. |
| Resultat | |
| Dette kan kun resultere i relative ekspressionsniveauer. Dette giver ikke absolut kvantificering af genekspression. | Det giver absolutte og relative ekspressionsniveauer. |
| Datareanalyse | |
| Dette skal genoprettes for at genanalysere. | Sequencing data kan genanalyseres. |
| Behov for specifik personale og infrastruktur | |
| Der kræves ikke specifik infrastruktur og personale til microarray. | Specifik infrastruktur og personale, der kræves ved RNA-sekventering. |
| Tekniske problemer | |
| Microarray teknik har tekniske problemer som krydshybridisering, uspecifik hybridisering, begrænset detekteringsrate for individuelle prober mv. | RNA seq teknik undgår tekniske problemer såsom krydshybridisering, uspecifik hybridisering, begrænset detekteringshastighed for individuelle prober mv. |
| Biaser | |
| Dette er en forudindtaget metode, da det afhænger af hybridisering. | Bias er lavt sammenlignet med microarray. |
Sammenfatning - Microarray vs RNA Sequencing
Microarray og RNA sekventeringsmetoder er high-throughput platforme udviklet til transcriptome profilering. Begge metoder giver resultater, der er stærkt korrelerede med genekspressionsprofiler. Imidlertid har RNA-sekventering fordele frem for mikroarray for genekspressionanalyse. RNA-sekventering er en mere følsom metode til påvisning af lavt overflodskriptioner end mikroarray. RNA-sekventering muliggør også differentieringen mellem isoformer og identifikation af genvarianter. Imidlertid er microarray det almindelige valg af de fleste forskere, da RNA-sekventering er en ny og dyr teknik med datalagring af udfordringer og kompleks dataanalyse.
Referencer:
1. Wang, Zhong, Mark Gerstein og Michael Snyder. "RNA-Seq: et revolutionerende værktøj til transcriptomics. "Naturanmeldelser. Genetik. U. S. National Library of Medicine, Jan. 2009. Web. 14. marts 2017
2. Rogler, Charles E., Tatyana Tchaikovskaya, Raquel Norel, Aldo Massimi, Christopher Plescia, Eugeny Rubashevsky, Paul Siebert og Leslie E. Rogler. "RNA-ekspressionsmikroarrays (REMs), en high-throughput-metode til måling af forskelle i genekspression i forskellige biologiske prøver. "Nucleic Acids Research. Oxford University Press, 01 jan 2004. Web. 15. marts 2017
3. Zhao, Shanrong, Wai-Ping Fung-Leung, Anton Bittner, Karen Ngo og Xuejun Liu. "Sammenligning af RNA-Seq og Microarray i transcriptome profiling af aktiverede T-celler. "PLOS ONE. Public Library of Science, jan. 2014. Web. 15. marts 2017
Image Courtesy:
1. "Tidsskrift. pcbi. 1004393. g002 "Af Malachi Griffith, Jason R. Walker, Nicholas C. Spies, Benjamin J. Ainscough, Obi L. Griffith - (CC BY 2. 5) via Commons Wikimedia
2. "Microarray" Af Bill Branson (Photographer) - National Cancer Institute (Public Domain) via Commons Wikimedia
