Erinevus mikrokiibi ja RNA järjestuse vahel

Peamine erinevus - mikrokiibi vs RNA järjestus
 

Transkriptoom esindab rakus oleva RNA kogu sisu, sealhulgas mRNA, rRNA, tRNA, lagunenud RNA ja mittedegradeeritud RNA. Transkriptsiooni profileerimine on oluline protsess raku mõistmiseks. Transkriptoomilise profiilimise jaoks on mitmeid täiustatud meetodeid. Mikrokiibi ja RNA järjestamine on kahte tüüpi tehnoloogiad, mis on välja töötatud transkriptoomi analüüsimiseks. Peamine erinevus mikrokiibi ja RNA järjestamise vahel on see mikrokiir põhineb eelnevalt kavandatud märgistatud sondide hübridisatsioonipotentsiaalil sihtmärk-cDNA järjestustega, samas kui RNA järjestamine põhineb cDNA ahelate otsesel järjestamisel täiustatud sekveneerimise tehnikate abil, näiteks NGS. Mikrokiht teostatakse eelnevate teadmistega järjestuste kohta ja RNA järjestamine viiakse läbi ilma eelnevate teadmisteta järjestuste kohta.

SISU
1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on Microarray
3. Mis on RNA järjestamine
4. Kõrvuti võrdlus - mikrokiibi vs RNA järjestus
5. Kokkuvõte

Mis on Microarray?

Microarray on vastupidav, usaldusväärne ja suure läbilaskevõimega meetod, mida teadlased kasutavad transkriptoomi profileerimiseks. See on ärakirjaanalüüsi kõige populaarsem lähenemisviis. See on odav meetod, mis sõltub hübridisatsioonisondidest.

Meetod algab mRNA ekstraheerimisega proovist ja cDNA raamatukogu ehitamisega kogu RNA-st. Seejärel segatakse see tahkel pinnal (punktmaatriks) fluorestsentsmärgisega eelprojekteeritud sondidega. Komplementaarsed järjestused hübridiseeruvad märgistatud sondidega mikrokiibis. Seejärel pestakse ja sõelutakse mikromägi ning pilt kvantifitseeritakse. Kogutud andmeid tuleks suhteliste avaldumisprofiilide saamiseks analüüsida.

Eeldatakse, et mikrotiivasondide intensiivsus on võrdeline proovis olevate ärakirjade kogusega. Selle meetodi täpsus sõltub siiski kavandatud sondidest, eelnevatest teadmistest järjestuse kohta ja sondide afiinsusest hübridisatsiooni suhtes. Seetõttu on mikrotasandite tehnoloogial piiranguid. Mikrokiibi tehnikat ei saa teostada väikese arvukusega ärakirjade abil. See ei suuda isovorme diferentseerida ega geneetilisi variante tuvastada. Kuna see meetod sõltub sondide hübridiseerimisest, tekivad mikrokiibi tehnikas mõned hübridiseerimisega seotud probleemid, näiteks risthübridisatsioon, mittespetsiifiline hübridisatsioon jne..

Joonis 01: mikrotasand

Mis on RNA järjestamine?

RNA haavli sekveneerimine (RNA seq) on hiljuti välja töötatud kogu transkriptoomi järjestamise tehnika. See on kiire ja suure jõudlusega meetod transkriptoomi profileerimiseks. See kvantiteerib geenide ekspressiooni ja annab tulemuseks transkriptoomi põhjaliku uurimise. RNA järjestus ei sõltu eelnevalt kavandatud sondidest ega eelnevatest teadmistest järjestuste kohta. Seetõttu on RNA seq meetodil kõrge tundlikkus ja võime tuvastada uusi geene ja geneetilisi variante.

RNA järjestamise meetod viiakse läbi mitmel etapil. Raku kogu RNA tuleb eraldada ja killustada. Seejärel, kasutades pöördtranskriptaasi, tuleb valmistada cDNA raamatukogu. Iga cDNA ahel tuleb ligeerida adapteritega. Seejärel tuleb ligeeritud fragmente võimendada ja puhastada. Lõpuks, kasutades NGS meetodit, tuleb cDNA sekveneerida.

Joonis 02: RNA järjestus

Mis vahe on Microarray ja RNA järjestamisel??

Mikrokiirus vs RNA järjestus
Microarray on vastupidav, usaldusväärne ja suure läbilaskevõimega meetod.	RNA järjestamine on täpne ja suure läbilaskevõimega meetod.
Maksumus
See on odav meetod.	See on kallis meetod.
Suure arvu proovide analüüs
See hõlbustab suure hulga proovide üheaegset analüüsimist.	See hõlbustab suure hulga proovide analüüsimist.
Andmete analüüs
Andmete analüüs on keeruline.	Selle meetodi abil genereeritakse rohkem andmeid; seega on protsess keerukam.
Eelnev teadmine järjestustest
See meetod põhineb hübridisatsioonisondidel, seega on vaja eelnevaid teadmisi järjestuste kohta.	See meetod ei sõltu eelnevast järjestuse tundmisest.
Struktuurilised variatsioonid ja romaani geenid
Selle meetodiga ei saa tuvastada strukturaalseid variatsioone ja uudseid geene.	Selle meetodiga saab tuvastada strukturaalseid variatsioone, nagu geenide liitmine, alternatiivsed splaissingud ja uudsed geenid.
Tundlikkus
See ei suuda tuvastada erinevusi isovormide ekspressioonis, seega on selle tundlikkus piiratud.	Sellel on kõrge tundlikkus.
Tulemus
Selle tulemuseks võib olla ainult suhteline ekspressioonitase. See ei anna geeniekspressiooni absoluutset kvantifitseerimist.	See annab absoluutse ja suhtelise väljendustasandi.
Andmete taasanalüüs
Seda tuleb uuesti analüüsida, et uuesti analüüsida.	Järjestuse andmeid saab uuesti analüüsida.
Vajadus konkreetse personali ja infrastruktuuri järele
Mikrokiibi jaoks pole vaja spetsiaalset infrastruktuuri ja personali.	Spetsiifiline infrastruktuur ja töötajad, mida on vaja RNA järjestamiseks.
Tehnilised probleemid
Mikrokiibi tehnikal on selliseid tehnilisi probleeme nagu rist-hübridisatsioon, mittespetsiifiline hübridisatsioon, üksikute sondide piiratud avastamiskiirus jne..	RNA seq tehnika väldib selliseid tehnilisi probleeme nagu rist-hübridisatsioon, mittespetsiifiline hübridisatsioon, üksikute sondide piiratud avastamiskiirus jne..
Eelarvamused
See on erapoolik meetod, kuna see sõltub hübridiseerumisest.	Eelarvamused on mikrokiibiga võrreldes väikesed.

Kokkuvõte - mikrokiibi vs RNA järjestus

Mikrokiibi ja RNA järjestamise meetodid on transkriptoomi profileerimiseks välja töötatud suure läbilaskevõimega platvormid. Mõlemad meetodid annavad tulemusi, mis on tugevas korrelatsioonis geeniekspressiooniprofiilidega. Kuid RNA järjestamisel on geeniekspressiooni analüüsimisel eelised mikrokiibi ees. RNA järjestamine on tundlikum meetod madala arvukusega transkriptide tuvastamiseks kui mikrotiivrid. RNA järjestamine võimaldab ka isovormide eristamist ja geenivariantide tuvastamist. Enamiku teadlaste üldine valik on aga mikrotasand, kuna RNA järjestamine on uus ja kallis tehnika, mis sisaldab andmete salvestamise väljakutseid ja keerulist andmete analüüsi.

Viited:
1.Wang, Zhong, Mark Gerstein ja Michael Snyder. "RNA-Seq: revolutsiooniline tööriist transkriptika jaoks." Loodusülevaated. Geneetika. USA Riiklik Meditsiiniraamatukogu, jaanuar 2009. Veeb. 14. märts 2017
2.Rogler, Charles E., Tatjana Tšaikovskaja, Raquel Norel, Aldo Massimi, Christopher Plescia, Jevgeni Rubashevsky, Paul Siebert ja Leslie E. Rogler. "RNA ekspressiooni mikrokiired (REM) - suure läbilaskevõimega meetod geeniekspressiooni erinevuste mõõtmiseks erinevates bioloogilistes proovides." Tuumahapete uurimine. Oxford University Press, 1. jaanuar 2004. Veeb. 15. märts 2017
3.Zhao, Shanrong, Wai-Ping Fung-Leung, Anton Bittner, Karen Ngo ja Xuejun Liu. "RNA-Seq ja mikrokiibi võrdlus aktiveeritud T-rakkude transkriptoomiprofiilis." PLOS ÜKS. Teaduse avalik raamatukogu, jaanuar 2014. Veeb. 15. märts 2017

Pilt viisakalt:
1. “Journal.pcbi.1004393.g002”, autorid Malachi Griffith, Jason R. Walker, Nicholas C. Spies, Benjamin J. Ainscough, Obi L. Griffith - (CC BY 2.5) Commons Wikimedia kaudu
2. “Microarray” - autor Bill Branson (fotograaf) - National Cancer Institute (Public Domain) - Commons Wikimedia