Transkrip mewakili keseluruhan kandungan RNA yang ada di dalam sel termasuk mRNA, rRNA, tRNA, RNA yang terdegradasi, dan, RNA yang tidak dinamik. Transkrip profil adalah proses penting untuk memahami wawasan sel. Terdapat beberapa kaedah lanjutan untuk profil transkrip. Urutan mikroarray dan RNA adalah dua jenis teknologi yang dibangunkan untuk menganalisis transkrip. Perbezaan utama antara jujukan microarray dan RNA ialah microarray adalah berdasarkan potensi hibridisasi dari probe berlabel yang direka bentuk dengan urutan cDNA sasaran manakala urutan RNA adalah berdasarkan urutan langsung cDNA dengan teknik penjujukan canggih seperti NGS. Microarray dilakukan dengan pengetahuan terdahulu tentang urutan dan penjujukan RNA dilakukan tanpa pengetahuan terlebih dahulu tentang urutan.
KANDUNGAN
1. Gambaran Keseluruhan dan Perbezaan Utama
2. Apakah Microarray
3. Apakah urutan urutan RNA
4. Side by Side Comparison - Microarray vs RNA Sequencing
5. Ringkasan
Microarray adalah kaedah aliran masuk yang kuat, boleh dipercayai dan tinggi yang digunakan untuk penyiasatan transkrip oleh saintis. Ini adalah pendekatan yang paling popular untuk analisis transkrip. Ia adalah kaedah kos rendah, yang bergantung kepada probe hibridisasi.
Teknik ini bermula dengan pengekstrakan mRNA dari sampel dan pembinaan perpustakaan cDNA dari jumlah RNA. Kemudian ia bercampur dengan probe yang direka bentuk secara fluorescently dengan permukaan pepejal (matriks tempat). Urutan pelengkap menghibridkan dengan probe berlabel dalam microarray. Kemudian microarray dibasuh dan ditapis, dan imej itu diukur. Data yang dikumpul hendaklah dianalisis untuk mendapatkan profil ungkapan relatif.
Keamatan probe microarray diandaikan berpadanan dengan kuantiti transkrip dalam sampel. Walau bagaimanapun, ketepatan teknik bergantung pada probe yang direka, pengetahuan sebelum urutan dan persamaan probe untuk hibridisasi. Oleh itu teknologi microarray mempunyai batasan. Teknik microarray tidak boleh dilakukan dengan transkrip yang banyak. Ia gagal untuk membezakan isoform dan mengenalpasti varian genetik. Oleh kerana kaedah ini bergantung pada hibridisasi probe, beberapa masalah yang berkaitan dengan hibridisasi seperti cross-hibridisasi, hibridisasi nonspecific dll. Berlaku dalam teknik microarray.
Rajah 01: Microarray
Penjejakan senapang RNA (RNA seq) adalah teknik penjujukan transkrip keseluruhan yang baru dibangunkan. Ia adalah kaedah pemprosesan transkrip yang cepat dan tinggi. Ia secara langsung mengkuadkan ungkapan gen dan menghasilkan penyiasatan mendalam transkrip. Seq RNA tidak bergantung pada probe yang telah direka bentuk atau pengetahuan terlebih dahulu mengenai urutan. Oleh itu, kaedah RNA seq mempunyai sensitiviti dan keupayaan tinggi untuk mengesan gen novel dan varian genetik.
Kaedah penjujukan RNA dilakukan melalui beberapa langkah. Jumlah RNA sel mesti diasingkan dan dipecah. Kemudian, dengan menggunakan transkripasi terbalik, perpustakaan cDNA mesti disediakan. Setiap helai cDNA mesti disambungkan dengan penyesuai. Kemudian serpihan ligat mesti diperkuat dan disucikan. Akhirnya menggunakan kaedah NGS, penjujukan cDNA mesti dilakukan.
Rajah 02: Urutan RNA
Microarray vs RNA Sequencing | |
Microarray adalah kaedah aliran masuk yang kuat dan boleh dipercayai. | Penjujukan RNA adalah kaedah yang tepat dan tinggi. |
Kos | |
Ini adalah kaedah kos rendah. | Ini adalah kaedah yang mahal. |
Analisis Bilangan Besar Sampel | |
Ini memudahkan menganalisis sejumlah besar sampel serentak. | Ini memudahkan menganalisis sejumlah besar sampel. |
Analisis data | |
Analisis data adalah rumit. | Lebih banyak data dihasilkan dalam kaedah ini; Oleh itu, prosesnya lebih rumit. |
Knowledge of Sequences Sebelum | |
Kaedah ini berdasarkan pada probe hibridisasi, jadi pengetahuan terlebih dahulu urutan yang diperlukan. | Kaedah ini tidak bergantung kepada pengetahuan urutan sebelumnya. |
Variasi Struktur dan Gen Novel | |
Kaedah ini tidak dapat mengesan variasi struktur dan gen novel. | Kaedah ini dapat mengesan variasi struktur seperti fusing gen, splicing alternatif, dan gen novel. |
Kepekaan | |
Ini tidak dapat mengesan perbezaan dalam ekspresi isoform, jadi ini mempunyai kepekaan terhad. | Ini mempunyai sensitiviti yang tinggi. |
Hasilnya | |
Ini hanya boleh menyebabkan tahap ungkapan relatif. Ini tidak memberikan kuantifikasi mutlak ekspresi gen. | Ia memberikan tahap ungkapan mutlak dan relatif. |
Reanalisis Data | |
Ini perlu dibuat semula untuk menelaah semula. | Data urutan boleh dianalisis semula. |
Keperluan untuk Personel dan Infrastruktur Khusus | |
Prasarana dan kakitangan khusus tidak diperlukan untuk microarray. | Prasarana dan kakitangan khusus yang diperlukan oleh urutan RNA. |
Isu teknikal | |
Teknik microarray mempunyai masalah teknikal seperti cross-hibridisasi, hibridisasi tidak spesifik, kadar pengesanan terhad probe individu, dan lain-lain. | Teknik RNA seq mengelakkan masalah teknikal seperti cross-hybridization, hibridisasi tidak spesifik, kadar pengesanan terhad probe individu, dan sebagainya.. |
Bias | |
Ini adalah kaedah berat sebelah kerana ia bergantung kepada hibridisasi. | Bias adalah rendah berbanding microarray. |
Kaedah penjujukan mikroarray dan RNA adalah platform throughput tinggi yang dibangunkan untuk profil transkrip. Kedua-dua kaedah menghasilkan keputusan yang sangat berkaitan dengan profil ekspresi gen. Walau bagaimanapun, urutan RNA mempunyai kelebihan terhadap microarray untuk analisis ekspresi gen. Urutan RNA adalah kaedah yang lebih sensitif untuk mengesan transkrip kelimpahan rendah daripada microarray. Penjelmaan RNA juga membolehkan pembezaan antara isoform dan pengenalpastian varian gen. Walau bagaimanapun, microarray adalah pilihan umum kebanyakan penyelidik sejak urutan RNA adalah teknik yang baru dan mahal dengan cabaran menyimpan data dan analisis data yang rumit.
Rujukan:
1.Wang, Zhong, Mark Gerstein, dan Michael Snyder. "RNA-Seq: alat revolusioner untuk transkrip." Ulasan semula jadi. Genetik. Perpustakaan Perubatan Negara A.S., Jan. 2009. Web. 14 Mac 2017
2.Rogler, Charles E., Tatyana Tchaikovskaya, Raquel Norel, Aldo Massimi, Christopher Plescia, Eugeny Rubashevsky, Paul Siebert, dan Leslie E. Rogler. "Reka bentuk microarrays RNA (REMs), kaedah tinggi untuk mengukur perbezaan dalam ekspresi gen dalam pelbagai sampel biologi." Penyelidikan Asid Nukleik. Oxford University Press, 01 Jan 2004. Web. 15 Mac 2017
3.Zhao, Shanrong, Wai-Ping Fung-Leung, Anton Bittner, Karen Ngo, dan Xuejun Liu. "Perbandingan RNA-Seq dan Microarray dalam Profil Transkrip T Sel T yang Diaktifkan." PLOS ONE. Perpustakaan Awam Sains, Jan. 2014. Web. 15 Mac 2017
Image Courtesy:
1. "Journal.pcbi.1004393.g002" Oleh Malachi Griffith, Jason R. Walker, Nicholas C. Spies, Benjamin J. Ainscough, Obi L. Griffith - (CC BY 2.5) melalui Wikimedia Commons
2. "Microarray" Oleh Bill Branson (Jurugambar) - Institut Kanser Kebangsaan (Domain Awam) melalui Wikimedia Commons