Sự khác biệt chính - Giải trình tự Microarray và RNA
Bộ phiên mã đại diện cho toàn bộ nội dung của RNA có trong tế bào bao gồm mRNA, rRNA, tRNA, RNA phân giải và RNA không được phân loại. Lập hồ sơ bảng điểm là một quá trình quan trọng để hiểu thông tin chi tiết về tế bào. Có một số phương pháp nâng cao để lập hồ sơ bảng điểm. Giải trình tự vi mô và RNA là hai loại công nghệ được phát triển để phân tích transcriptome. Sự khác biệt chính giữa giải trình tự microarray và RNA là microarray dựa trên tiềm năng lai của các đầu dò được đánh dấu được thiết kế trước với trình tự cDNA đích trong khi giải trình tự RNA dựa trên trình tự trực tiếp của các sợi cDNA bằng các kỹ thuật giải trình tự tiên tiến như NGS. Microarray được thực hiện với kiến thức trước về trình tự và trình tự RNA được thực hiện mà không có kiến thức trước về trình tự.
Microarray là gì?
Microarray là một phương pháp mạnh mẽ, đáng tin cậy và thông lượng cao được các nhà khoa học sử dụng để lập hồ sơ phiên mã. Đây là cách tiếp cận phổ biến nhất để phân tích bảng điểm. Đây là một phương pháp chi phí thấp, phụ thuộc vào các đầu dò lai ghép.
Kỹ thuật này bắt đầu với việc chiết xuất mRNA từ mẫu và xây dựng thư viện cDNA từ RNA tổng số. Sau đó, nó được trộn với các đầu dò được thiết kế trước được dán nhãn huỳnh quang trên bề mặt rắn (ma trận điểm). Các trình tự bổ sung lai với các đầu dò được gắn nhãn trong microarray. Sau đó, microarray được rửa và sàng lọc, và hình ảnh được định lượng. Dữ liệu thu thập được phải được phân tích để có được các cấu hình biểu thức tương đối.
Cường độ của các đầu dò microarray được giả định là tỷ lệ thuận với số lượng bản sao trong mẫu. Tuy nhiên, độ chính xác của kỹ thuật phụ thuộc vào các đầu dò được thiết kế, kiến thức trước về trình tự và ái lực của các đầu dò để lai. Do đó công nghệ microarray có những hạn chế. Kỹ thuật microarray không thể được thực hiện với các bảng điểm có độ phong phú thấp. Nó không thể phân biệt các đồng dạng và xác định các biến thể di truyền. Vì phương pháp này phụ thuộc vào việc lai các đầu dò, một số vấn đề liên quan đến lai giống như lai chéo, lai không đặc hiệu, v.v. xảy ra trong kỹ thuật microarray.
Hình 01: Microarray
Giải trình tự RNA là gì?
RNA shotgun giải trình tự (RNA seq) là một kỹ thuật giải trình tự toàn bộ phiên mã được phát triển gần đây. Đó là một phương pháp lập hồ sơ bản sao nhanh chóng và thông lượng cao. Nó trực tiếp định lượng sự biểu hiện của các gen và kết quả là nghiên cứu sâu về bộ phiên mã. RNA seq không phụ thuộc vào các đầu dò được thiết kế trước hoặc kiến thức trước về trình tự. Do đó, phương pháp RNA seq có độ nhạy cao và khả năng phát hiện các gen mới và các biến thể di truyền.
Phương pháp giải trình tự RNA được thực hiện qua một số bước. RNA tổng số của tế bào phải được phân lập và phân mảnh. Sau đó, sử dụng enzym phiên mã ngược, một thư viện cDNA phải được chuẩn bị. Mỗi sợi cDNA phải được nối với các bộ điều hợp. Sau đó, các mảnh ghép nối phải được khuếch đại và tinh chế. Cuối cùng, sử dụng phương pháp NGS, trình tự của cDNA phải được thực hiện.
Hình 02: Trình tự RNA
Sự khác biệt giữa giải trình tự Microarray và RNA là gì?
Giải trình tự Microarray vs RNA |
|
| Microarray là một phương pháp mạnh mẽ, đáng tin cậy, thông lượng cao. | Giải trình tự RNA là một phương pháp chính xác và thông lượng cao. |
| Chi phí | |
| Đây là một phương pháp chi phí thấp. | Đây là một phương pháp đắt tiền. |
| Phân tích một số lượng lớn các mẫu | |
| Điều này tạo điều kiện cho việc phân tích một số lượng lớn các mẫu đồng thời. | Điều này tạo điều kiện cho việc phân tích một số lượng lớn các mẫu. |
| Phân tích dữ liệu | |
| Phân tích dữ liệu rất phức tạp. | Nhiều dữ liệu hơn được tạo ra trong phương pháp này; do đó, quá trình này phức tạp hơn. |
| Kiến thức Trước về Trình tự | |
| Phương pháp này dựa trên các đầu dò lai ghép, vì vậy cần phải có kiến thức trước về trình tự. | Phương pháp này không phụ thuộc vào kiến thức trình tự trước đó. |
| Biến thể cấu trúc và Gen mới | |
| Phương pháp này không thể phát hiện các biến thể cấu trúc và các gen mới. | Phương pháp này có thể phát hiện các biến thể cấu trúc như hợp nhất gen, nối thay thế và các gen mới. |
| Nhạy cảm | |
| Điều này không thể phát hiện sự khác biệt trong biểu hiện của đồng dạng, vì vậy điều này có độ nhạy hạn chế. | Cái này có độ nhạy cao. |
| Kết quả | |
| Điều này chỉ có thể dẫn đến các mức biểu thức tương đối. Điều này không đưa ra định lượng tuyệt đối về biểu hiện gen. | Nó cung cấp các mức biểu hiện tương đối và tuyệt đối. |
| Phân tích lại dữ liệu | |
| Điều này cần được chạy lại để phân tích lại. | Dữ liệu trình tự có thể được phân tích lại. |
| Cần về Nhân sự và Cơ sở hạ tầng cụ thể | |
| Cơ sở hạ tầng và nhân sự cụ thể không bắt buộc đối với microarray. | Cơ sở hạ tầng và nhân sự cụ thể theo yêu cầu của trình tự RNA. |
| Vấn đề Kỹ thuật | |
| Kỹ thuật microarray có các vấn đề kỹ thuật như lai chéo, lai không đặc hiệu, tỷ lệ phát hiện giới hạn của các đầu dò riêng lẻ, v.v. | Kỹ thuật seq RNA tránh các vấn đề kỹ thuật như lai chéo, lai không đặc hiệu, tỷ lệ phát hiện giới hạn của các đầu dò riêng lẻ, v.v. |
| Bias | |
| Đây là một phương pháp thiên vị vì nó phụ thuộc vào việc lai ghép. | Độ lệch thấp so với microarray. |
Tóm tắt - Giải trình tự Microarray vs RNA
Phương pháp giải trình tự vi mô và RNA là các nền tảng thông lượng cao được phát triển để lập hồ sơ phiên mã. Cả hai phương pháp đều tạo ra kết quả có tương quan cao với cấu hình biểu hiện gen. Tuy nhiên, giải trình tự RNA có lợi thế hơn microarray để phân tích biểu hiện gen. Giải trình tự RNA là một phương pháp nhạy cảm hơn để phát hiện các phiên mã có mức độ phong phú thấp hơn so với microarray. Giải trình tự RNA cũng cho phép phân biệt giữa các đồng dạng và xác định các biến thể gen. Tuy nhiên, microarray là lựa chọn phổ biến của hầu hết các nhà nghiên cứu vì giải trình tự RNA là một kỹ thuật mới và đắt tiền với những thách thức về lưu trữ dữ liệu và phân tích dữ liệu phức tạp.
