Diferença entre Microarray e RNA Sequencing
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Diferença de chave - Microarray vs RNA Sequencing
O transcriptoma representa todo o conteúdo de RNA presente em uma célula, incluindo mRNA, rRNA, tRNA, RNA degradado e RNA não degradado. O transcriptoma de criação de perfil é um processo importante para entender os insights das células. Existem vários métodos avançados para criação de perfil de transcriptoma. Microarray e RNA seqüenciamento são dois tipos de tecnologias desenvolvidas para analisar o transcriptoma. A principal diferença entre microarray e seqüenciamento de RNA é que O microarray é baseado no potencial de hibridação de sondas marcadas pré-projetadas com sequências de cDNA alvo, enquanto o seqüenciamento de RNA é baseado no sequenciamento direto de cadeias de cDNA por técnicas avançadas de sequenciamento, como NGS. O microarray é realizado com o conhecimento prévio sobre as seqüências e o sequenciamento de RNA é realizado sem o conhecimento prévio sobre as seqüências.
CONTEÚDO
1. Visão geral e principais diferenças
2. O que é Microarray
3. O que é o seqüenciamento de RNA
4. Comparação lado a lado - Microarray vs RNA Sequencing
5. Resumo
O que é Microarray?
O Microarray é um método robusto, confiável e de alto rendimento usado para a criação de perfis de transcriptoma pelos cientistas. É a abordagem mais popular para análise de transcrição. É um método de baixo custo, que depende das sondas de hibridação.
A técnica começa com a extração do mRNA da amostra e a construção da biblioteca de cDNA do RNA total. Em seguida, é misturado com sondas pré-desenhadas marcadas com fluorescência em uma superfície sólida (matriz pontual). Sequências complementares hibridam com as sondas marcadas no microarray. Em seguida, o microarray é lavado e filtrado, e a imagem é quantificada. Os dados coletados devem ser analisados para obter os perfis de expressão relativa.
A intensidade das sondas de microarranjo é assumida como proporcional à quantidade de transcritos na amostra. No entanto, a precisão da técnica depende das sondas projetadas, do conhecimento prévio da sequência e da afinidade das sondas para hibridação. Portanto, a tecnologia de microarrays tem limitações. A técnica de microarray não pode ser realizada com transcritos de baixa abundância. Ele não diferencia as isoformas e identifica variantes genéticas. Como esse método depende da hibridação de sondas, alguns problemas relacionados à hibridação, como hibridação cruzada, hibridação inespecífica etc. ocorrem na técnica de microarray.
Figura 01: Microarray
O que é o sequenciamento de RNA?
Sequenciamento de espingarda de RNA (RNA seq) é uma técnica de sequenciamento completo de transcriptoma recentemente desenvolvida. É um método rápido e de alto rendimento de criação de perfis de transcriptoma. Quantifica diretamente a expressão de genes e resulta em uma investigação profunda do transcriptoma. O RNA seq não depende de sondas pré-projetadas ou conhecimento prévio das seqüências. Portanto, o método RNA seq tem alta sensibilidade e capacidade de detectar novos genes e variantes genéticas.
O método de sequenciamento de RNA é realizado através de várias etapas. O RNA total da célula deve ser isolado e fragmentado. Então, usando a transcriptase reversa, uma biblioteca de cDNA deve ser preparada. Cada fita de cDNA deve ser ligada com adaptadores. Em seguida, os fragmentos ligados devem ser amplificados e purificados. Finalmente, usando um método NGS, a sequenciação do cDNA deve ser realizada.
Figura 02: Sequenciamento de RNA
Qual é a diferença entre Microarray e seqüenciamento de RNA?
Microarray vs RNA Sequencing | |
| O Microarray é um método robusto, confiável e de alto rendimento. | O sequenciamento de RNA é um método preciso e de alto rendimento. |
| Custo | |
| Este é um método de baixo custo. | Este é um método caro. |
| Análise de um grande número de amostras | |
| Isso facilita a análise de um grande número de amostras simultaneamente. | Isso facilita a análise de um grande número de amostras. |
| Análise de dados | |
| A análise de dados é complexa. | Mais dados são gerados nesse método; portanto, o processo é mais complexo. |
| Conhecimento prévio de seqüências | |
| Esse método é baseado em sondas de hibridação, portanto, o conhecimento prévio das seqüências. | Este método não depende do conhecimento da sequência anterior. |
| Variações estruturais e novos genes | |
| Este método não pode detectar variações estruturais e novos genes. | Esse método pode detectar variações estruturais, como fusão de genes, splicing alternativo e novos genes. |
| Sensibilidade | |
| Isso não pode detectar diferenças na expressão de isoformas, então isso tem sensibilidade limitada. | Isso tem alta sensibilidade. |
| Resultado | |
| Isso pode resultar apenas em níveis de expressão relativos. Isso não fornece quantificação absoluta da expressão gênica. | Dá níveis de expressão absolutos e relativos. |
| Reanálise de Dados | |
| Isso precisa ser reexecutado para reanalisar. | Os dados de sequenciamento podem ser reanalisados. |
| Necessidade de pessoal e infraestrutura específicos | |
| Infra-estrutura e pessoal específicos não são necessários para microarray. | Infraestrutura e pessoal específicos exigidos pelo sequenciamento de RNA. |
| Problemas técnicos | |
| A técnica de microarray possui problemas técnicos, como hibridação cruzada, hibridação inespecífica, taxa de detecção limitada de sondas individuais, etc.. | A técnica de RNA seq evita problemas técnicos, como hibridação cruzada, hibridação inespecífica, taxa de detecção limitada de sondas individuais, etc.. |
| Viés | |
| Este é um método tendencioso, pois depende da hibridação. | O viés é baixo comparado ao microarray. |
Resumo - Microarray vs RNA Sequenciamento
Os métodos de sequenciamento de microarray e RNA são plataformas de alto rendimento desenvolvidas para criação de perfis de transcriptoma. Ambos os métodos produzem resultados altamente correlacionados com os perfis de expressão gênica. No entanto, o seqüenciamento de RNA tem vantagens sobre o microarray na análise da expressão gênica. O sequenciamento de RNA é um método mais sensível para a detecção de transcritos de baixa abundância do que o microarray. O sequenciamento de RNA também permite a diferenciação entre isoformas e identificação de variantes genéticas. No entanto, o microarray é a escolha comum da maioria dos pesquisadores, já que o sequenciamento de RNA é uma técnica nova e cara, com desafios de armazenamento de dados e análise complexa de dados..
Referências:
1. Wang, Zhong, Mark Gerstein e Michael Snyder. "RNA-Seq: uma ferramenta revolucionária para transcriptômica." Comentários da natureza. Genética. Biblioteca Nacional de Medicina dos EUA, janeiro de 2009. Web. 14 Mar. 2017
2.Rogler, Charles E., Tatyana Tchaikovskaya, Raquel Norel, Aldo Massimi, Christopher Plescia, Eugeny Rubashevsky, Paul Siebert e Leslie E. Rogler. "Microarrays de expressão de RNA (REMs), um método de alto rendimento para medir diferenças na expressão de genes em diversas amostras biológicas." Pesquisa de ácidos nucléicos. Oxford University Press, 1 de janeiro de 2004. Web. 15 Mar. 2017
3.Zhao, Shanrong, Wai-Ping Fung-Leung, Anton Bittner, Karen Ngo e Xuejun Liu. "Comparação de RNA-Seq e Microarray no Transcriptome Profiling de células T ativadas." MAIS UM. Biblioteca Pública de Ciências, janeiro de 2014. Web. 15 Mar. 2017
Cortesia da imagem:
1. “Journal.pcbi.1004393.g002” Por Malachi Griffith, Jason R. Walker, Nicholas C. Spies, Benjamin J. Ainscough, Obi L. Griffith - (CC BY 2.5) via Commons Wikimedia
2. "Microarray" Por Bill Branson (Fotógrafo) - Instituto Nacional do Câncer (Domínio Público) via Commons Wikimedia
