Diferença entre exoma e seqüenciamento de RNA

Diferença chave - Exome vs RNA Sequencing
 

A sequenciação de ácidos nucleicos é a técnica que determina a ordem dos nucleotídeos em um fragmento particular de DNA ou RNA de um organismo. O seqüenciamento é importante na identificação da composição de DNA e RNA da célula e na distinção de certos genes que codificam proteínas funcionais; assim, o seqüenciamento pode ser usado para entender as mutações desses genes e expressões gênicas. O método de sequenciamento Sanger ou os métodos de sequenciamento mais avançados da próxima geração são os métodos de sequenciamento comumente utilizados. O sequenciamento de exoma é o sequenciamento do conjunto completo de exons ou regiões de DNA codificadoras presentes em um organismo, enquanto o sequenciamento de RNA é o procedimento de sequenciação de ácidos ribonucleicos (RNA). Essa é a principal diferença entre o exoma e o seqüenciamento de RNA.

CONTEÚDO

1. Visão geral e principais diferenças
2. O que é o sequenciamento Exome
3. O que é o seqüenciamento de RNA
4. Semelhanças entre exoma e seqüenciamento de RNA
5. Comparação lado a lado - Exoma x seqüenciamento de RNA em forma de tabela
6. Resumo

O que é o sequenciamento Exome?

Exome é um subconjunto do genoma que consiste nos genes codificadores de um organismo em particular. Os genes codificadores são denominados exons e são transcritos no mRNA e depois traduzidos em sequências de aminoácidos. Durante as modificações pós-transcricionais, o mecanismo de splicing de RNA nos eucariotos remove os íntrons (regiões não codificantes) e os exons permanecem. Existem duas técnicas principais nas quais o sequenciamento de exoma é realizado: baseado em solução e baseado em matriz.

No sequenciamento de exoma baseado em solução, as amostras de DNA são fragmentadas usando enzimas de restrição ou método mecânico e desnaturadas pelo calor. Nesta técnica, sondas oligonucleotídicas biotiniladas (iscas) são usadas para hibridar seletivamente com regiões alvo no genoma. Contas de estreptavidina magnética são usadas para a etapa de ligação. A ligação é seguida por uma etapa de lavagem onde as sequências não ligadas e não direcionadas são lavadas. Os alvos ligados são então amplificados usando a reação em cadeia da polimerase (PCR) e, em seguida, são sequenciados usando técnicas de sequenciamento Sanger ou sequenciamento de próxima geração.

Figura 01: Seqüenciamento de exoma

O método baseado em matriz também é semelhante ao método baseado em solução, exceto que os fragmentos de DNA são capturados em uma micro matriz e, em seguida, as etapas de ligação e lavagem seguem antes de serem sequenciadas..

O sequenciamento do exoma é usado em muitas aplicações, como diagnóstico genético de doenças, terapia genética, na identificação de novos marcadores genéticos, na agricultura para identificar várias características agronômicas benéficas e nos procedimentos de melhoramento de plantas.

O que é o sequenciamento de RNA?

O sequenciamento de RNA é baseado no transcriptoma, que é o transcrito completo da célula. Os principais objetivos do sequenciamento de RNA são catalogar todas as espécies da transcrição, incluindo mRNA, RNA não codificante e RNA pequeno, para determinar a estrutura transcricional dos genes e quantificar os níveis de expressão de cada transcrição durante o desenvolvimento. Durante o sequenciamento de RNA, tecnologias de hibridação (que eram DNA complementar derivado de sequências maduras de mRNA) foram inicialmente usadas para sequenciamento. Atualmente, uma técnica mais precisa e avançada é usada para sequenciamento de RNA.

Figura 02: Sequenciamento de RNA

No sequenciamento de RNA, uma amostra de RNA que pode ser RNA total ou RNA fracionado é convertida em seu DNA complementar (cDNA) usando transcrição reversa, e é preparada uma biblioteca de cDNA. Cada fragmento de cDNA é conectado aos adaptadores de ambos os lados (sequenciação de extremidade de pares) ou de um lado (sequenciação de extremidade única). Essas sequências marcadas são sequenciadas usando o sequenciamento Sanger ou a próxima geração, como o sequenciamento de exoma.

Quais são as semelhanças entre o exoma e o seqüenciamento de RNA?

• Fragmentos selecionados curtos ou todo o conjunto de DNA / RNA podem ser usados ​​para sequenciamento de Exome ou RNA.
• Fragmentos sequenciados são preservados em bibliotecas.
• O sequenciamento Sanger ou o sequenciamento de próxima geração podem ser usados.
• Ambos são métodos de sequenciamento in vitro.
• Fragmentos sequenciados podem ser determinados por etiquetas fluorescentes.

Qual é a diferença entre exoma e seqüenciamento de RNA?

Exome vs RNA Sequencing
O sequenciamento de exoma é o sequenciamento de um conjunto completo de exons ou regiões de DNA codificadoras presentes em um organismo.	A sequenciação de RNA refere-se ao procedimento de sequenciação de ácidos ribonucleicos (RNA); o transcriptoma.
Amostra inicial
DNA genômico é a amostra inicial do sequenciamento de exoma.	RNA é a amostra inicial do seqüenciamento de RNA.
Composição
Contém apenas regiões codificadoras do DNA total conhecido como Exons	Contém RNA-mRNA / transcriptoma.
Sequenciamento
Existem dois métodos principais de sequenciamento de exoma; tecnologias baseadas em soluções e em matriz.	O sequenciamento de RNA é feito através da preparação de uma biblioteca de cDNA, extraindo o RNA total ou o RNA fragmentado.

Resumo - Exome vs Sequenciação de RNA

Exome é o conjunto completo de regiões codificadoras de um organismo e as técnicas envolvidas na determinação da ordem exata dos nucleotídeos de Exome são conhecidas como sequenciamento de exoma. O sequenciamento de RNA é a técnica envolvida na determinação da ordem dos nucleotídeos do RNA de um organismo. Essa é a diferença entre o exoma e o seqüenciamento de RNA.

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Referências:

1. Wang, Zhong, et al. "RNA-Seq: uma ferramenta revolucionária para transcriptômica." Comentários da natureza. Genetics, Biblioteca Nacional de Medicina dos EUA, janeiro de 2009, disponível aqui. Acessado em 3 de setembro de 2017.
2.Warr, Amanda, et al. “Seqüenciamento de exoma: perspectivas atuais e futuras.” G3: Genes | Genomos | Genética, Sociedade de Genética da América, agosto de 2015, disponível aqui. Acessado em 3 de setembro de 2017.

Cortesia da imagem:

1. “Exome Sequencing Workflow 1a” Por Malachi Griffith, Jason R. Walker, Nicholas C. Spies, Benjamin J. Ainscough, Obi L. Griffith - (CC BY 2.5) via Commons Wikimedia
2. “Journal.pcbi.1004393.g002” Por SarahKusala - Trabalho próprio (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia