Transkripts attēlo visu šūnā esošo RNS saturu, ieskaitot mRNS, rRNS, tRNS, noārdītu RNS un nesadalītu RNS. Transkripta profilēšana ir svarīgs process, lai izprastu šūnu izpratni. Ir vairākas uzlabotas metodes transkripta profilēšanai. Mikrouzņēmums un RNS sekvencēšana ir divu veidu tehnoloģijas, kas izstrādātas, lai analizētu transkriptomu. Galvenā atšķirība starp mikrorajonu un RNS secību ir tā mikrorajona pamatā ir iepriekš izstrādātu marķētu zonžu ar mērķa cDNS sekvencēm hibridizācijas potenciāls, savukārt RNS secības pamatā ir cDNS virkņu tieša sekvencēšana, izmantojot uzlabotas sekvencēšanas metodes, piemēram, NGS. Mikrogrāfiju veic ar iepriekšējām zināšanām par sekvencēm, un RNS secību veic bez iepriekšējām zināšanām par sekvencēm.
SATURS
1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir Microarray
3. Kas ir RNS secība?
4. Blakus salīdzinājums - Microarray vs RNA secība
5. Kopsavilkums
Microarray ir izturīga, uzticama un augstas caurlaides spēja, ko zinātnieki izmanto transkripta profilēšanai. Tā ir vispopulārākā pieeja stenogrammas analīzei. Tā ir zemu izmaksu metode, kas ir atkarīga no hibridizācijas zondēm.
Metode sākas ar mRNS ekstrahēšanu no parauga un cDNS bibliotēkas izveidošanu no kopējās RNS. Tad tas tiek sajaukts ar fluorescējoši iezīmētām iepriekš izstrādātām zondēm uz cietas virsmas (vietas matrica). Papildu sekvences hibridizējas ar marķētajām zondēm mikrorajonā. Pēc tam mikromateriāls tiek mazgāts un pārmeklēts, un attēls ir kvantitatīvi noteikts. Apkopotie dati jāanalizē, lai iegūtu relatīvos izteiksmes profilus.
Tiek pieņemts, ka mikrorajonu zonžu intensitāte ir proporcionāla parakstu transkripciju daudzumam. Tomēr tehnikas precizitāte ir atkarīga no projektētajām zondēm, iepriekšējām zināšanām par secību un zondu afinitātei uz hibridizāciju. Tādējādi mikrouzņēmumu tehnoloģijai ir ierobežojumi. Mikrouzņēmumu metodi nevar veikt ar zemu pārrakstu atšifrējumu. Tas nespēj diferencēt izoformas un identificēt ģenētiskos variantus. Tā kā šī metode ir atkarīga no zondu hibridizācijas, mikroarhīva tehnikā rodas dažas ar hibridizāciju saistītas problēmas, piemēram, krusteniskā hibridizācija, nespecifiska hibridizācija utt..
01. attēls. Mikrobloks
RNS bise sekvencēšana (RNS seq) ir nesen izstrādāta visa transkripta secības metode. Tā ir ātra un augsta caurlaides spējas metode transkripta profilēšanai. Tas tieši nosaka gēnu ekspresiju un rada dziļu transkripta izpēti. RNS secība nav atkarīga no iepriekš izstrādātām zondēm vai iepriekšējām zināšanām par sekvencēm. Tāpēc RNS seq metodei ir augsta jutība un spēja noteikt jaunus gēnus un ģenētiskos variantus.
RNS secības metodi veic vairākos posmos. Šūnas kopējai RNS jābūt izolētai un sadrumstalotai. Pēc tam, izmantojot reverso transkriptāzi, jāsagatavo cDNS bibliotēka. Katrai cDNS daļai jābūt ligātai ar adapteriem. Tad liigētie fragmenti ir jāpastiprina un jāattīra. Visbeidzot, izmantojot NGS metodi, jāveic cDNS secība.
02 attēls: RNS secība
Microarray vs RNS secība | |
Microarray ir izturīga, uzticama, augstas caurlaides spēja. | RNS secība ir precīza un caurlaides spēja. |
Izmaksas | |
Šī ir zemu izmaksu metode. | Šī ir dārga metode. |
Liela skaita paraugu analīze | |
Tas atvieglo liela skaita paraugu vienlaicīgu analīzi. | Tas atvieglo liela skaita paraugu analīzi. |
Datu analīze | |
Datu analīze ir sarežģīta. | Šajā metodē tiek ģenerēts vairāk datu; līdz ar to process ir sarežģītāks. |
Iepriekšējas zināšanas par sekvencēm | |
Šīs metodes pamatā ir hibridizācijas zondes, tāpēc ir vajadzīgas iepriekšējas zināšanas par sekvencēm. | Šī metode nav atkarīga no iepriekšējām secību zināšanām. |
Strukturālās variācijas un jaunie gēni | |
Ar šo metodi nevar noteikt struktūras variācijas un jaunus gēnus. | Ar šo metodi var noteikt strukturālas variācijas, piemēram, gēnu saplūšanu, alternatīvu splicēšanu un jaunus gēnus. |
Jutīgums | |
Tas nevar atklāt atšķirības izoformu izteiksmē, tāpēc tam ir ierobežota jutība. | Tam ir augsta jutība. |
Rezultāts | |
Tas var radīt tikai relatīvus izteiksmes līmeņus. Tas nedod absolūtu gēnu ekspresijas kvantitatīvu noteikšanu. | Tas dod absolūtos un relatīvos izteiksmes līmeņus. |
Datu atkārtota analīze | |
Tas ir jāpārskata, lai veiktu atkārtotu analīzi. | Secības datus var reanalizēt. |
Nepieciešamība pēc īpaša personāla un infrastruktūras | |
Īpaša infrastruktūra un personāls mikrorajonam nav nepieciešami. | Īpaša infrastruktūra un personāls, kas nepieciešams RNS secības noteikšanai. |
Tehniskie jautājumi | |
Mikrouzņēmumu tehnikā ir tādas tehniskas problēmas kā savstarpēja hibridizācija, nespecifiska hibridizācija, ierobežots atsevišķu zondu noteikšanas ātrums utt.. | RNS secības paņēmiens ļauj izvairīties no tādiem tehniskiem jautājumiem kā krustveida hibridizācija, nespecifiska hibridizācija, ierobežots atsevišķu zondu noteikšanas ātrums utt.. |
Neobjektivitāte | |
Šī ir neobjektīva metode, jo tā ir atkarīga no hibridizācijas. | Neobjektivitāte ir neliela, salīdzinot ar mikrogrāfu. |
Mikrouzņēmumu un RNS secības metodes ir augstas caurlaides platformas, kas izstrādātas transkriptu profilēšanai. Abas metodes dod rezultātus, kas ir ļoti korelēti ar gēnu ekspresijas profiliem. Tomēr gēnu ekspresijas analīzei RNS sekvencēšanai ir priekšrocības salīdzinājumā ar mikroarhīvu. RNS sekvencēšana ir jutīgāka metode zemu pārpilnības transkriptu noteikšanai nekā mikrorajons. RNS secība arī ļauj diferencēt izoformas un identificēt gēnu variantus. Tomēr vairums pētnieku parasti izvēlas mikromatricas, jo RNS secība ir jauna un dārga metode ar datu glabāšanas problēmām un sarežģītu datu analīzi..
Atsauces:
1.Wang, Zhong, Marks Geršteins un Maikls Snyders. “RNA-Seq: revolucionārs transkriptikas rīks.” Atsauksmes par dabu. Ģenētika. ASV Nacionālā medicīnas bibliotēka, 2009. gada janvāris. Tīmeklis. 2017. gada 14. marts
2.Roglers, Čārlzs E., Tatjana Čaikovskaja, Rakels Norels, Aldo Massimi, Kristofers Plescia, Jevgeņijs Rubaševskis, Pols Zīberts un Leslija E. Roglers. "RNS ekspresijas mikrorajoni (REM), augstas caurlaidības metode, lai izmērītu gēnu ekspresijas atšķirības dažādos bioloģiskos paraugos." Nukleīnskābju izpēte. Oxford University Press, 2004. gada 1. janvāris. Tīmeklis. 2017. gada 15. marts
3.Zhao, Šanrongs, Vaijs-Pings Fung-Leungs, Antons Bittners, Karena Ngo un Ksjūns Liu. “RNS-Seq un mikroarhīva salīdzinājums aktivēto T šūnu transkripta profilēšanā.” PLOS VIEN. Zinātnes publiskā bibliotēka, 2014. gada janvāris. Web. 2017. gada 15. marts
Attēla pieklājība:
1. “Journal.pcbi.1004393.g002” ar Malači Grifitu, Džeisona R. Valkera, Nikolaja C. Spieža, Bendžamina J. Ainskova, Obi L. Grifita - (CC BY 2.5) starpniecību, izmantojot Commons Wikimedia
2. “Microarray” - Bils Brensons (Fotogrāfs) - Nacionālais vēža institūts (publiskais īpašums), izmantojot Commons Wikimedia