تفاوت کلیدی - ریزآرایه در مقابل توالی RNA
ترانسکریپتوم کل محتوای RNA موجود در یک سلول شامل mRNA، rRNA، tRNA، RNA تجزیه شده و RNA تجزیه نشده را نشان می دهد. پروفیل کردن رونوشت فرآیند مهمی برای درک بینش سلولی است. چندین روش پیشرفته برای پروفایل رونویسی وجود دارد. توالی یابی ریزآرایه و RNA دو نوع فناوری هستند که برای تجزیه و تحلیل رونوشت توسعه یافته اند. تفاوت کلیدی بین توالی یابی ریزآرایه و RNA این است که ریزآرایه بر اساس پتانسیل هیبریداسیون پروب های نشاندار شده از پیش طراحی شده با توالی های cDNA هدف است در حالی که توالی یابی RNA بر اساس توالی یابی مستقیم رشته های cDNA با تکنیک های توالی یابی پیشرفته مانند NGS است.ریزآرایه با دانش قبلی در مورد توالی ها و توالی یابی RNA بدون دانش قبلی در مورد توالی ها انجام می شود.
Microarray چیست؟
Microarray یک روش قوی، قابل اعتماد و توان عملیاتی بالا است که برای پروفایل رونویسی توسط دانشمندان استفاده می شود. این محبوب ترین روش برای تجزیه و تحلیل رونوشت است. این یک روش کم هزینه است که به پروب های هیبریداسیون بستگی دارد.
این تکنیک با استخراج mRNA از نمونه و ساخت کتابخانه cDNA از RNA کل شروع می شود. سپس با پروب های از پیش طراحی شده با برچسب فلورسنت روی یک سطح جامد (ماتریس نقطه ای) مخلوط می شود. توالی های مکمل با پروب های نشاندار شده در ریزآرایه هیبرید می شوند. سپس ریزآرایه شسته و غربال می شود و تصویر کمیت می شود. داده های جمع آوری شده باید برای بدست آوردن نمایه های بیان نسبی تجزیه و تحلیل شوند.
شدت پروب‌های ریزآرایه متناسب با مقدار رونوشت‌ها در نمونه فرض می‌شود.با این حال، دقت تکنیک به پروب های طراحی شده، دانش قبلی از توالی و تمایل پروب ها برای هیبریداسیون بستگی دارد. از این رو فناوری ریزآرایه محدودیت هایی دارد. تکنیک ریزآرایه را نمی توان با رونوشت هایی با فراوانی کم انجام داد. در تمایز ایزوفرم ها و شناسایی انواع ژنتیکی ناتوان است. از آنجایی که این روش به هیبریداسیون پروب ها بستگی دارد، برخی از مشکلات مربوط به هیبریداسیون مانند هیبریداسیون متقابل، هیبریداسیون غیراختصاصی و غیره در تکنیک ریزآرایه رخ می دهد.
شکل 01: ریزآرایه
توالی‌یابی RNA چیست؟
توالی یابی RNA شاتگان (RNA seq) یک تکنیک توالی یابی کامل رونویسی است که اخیراً توسعه یافته است. این یک روش سریع و با توان بالا برای پروفایل رونویسی است. این به طور مستقیم بیان ژن ها را تعیین می کند و منجر به بررسی عمیق رونوشت می شود.توالی RNA به پروب های از پیش طراحی شده یا دانش قبلی از توالی ها بستگی ندارد. بنابراین، روش RNA seq از حساسیت و توانایی بالایی در تشخیص ژن‌ها و واریانت‌های ژنتیکی جدید برخوردار است.
روش تعیین توالی RNAاز طریق چندین مرحله انجام می شود. RNA کل سلول باید جدا و تکه تکه شود. سپس با استفاده از ترانس کریپتاز معکوس، یک کتابخانه cDNA باید تهیه شود. هر رشته cDNA باید با آداپتورها متصل شود. سپس قطعات پیوند شده باید تکثیر و خالص شوند. در نهایت با استفاده از روش NGS، توالی cDNA باید انجام شود.
شکل 02: توالی RNA
تفاوت بین ریزآرایه و توالی RNA چیست؟
ریزآرایه در مقابل توالی RNA |
|
| Microarray یک روش قوی، قابل اعتماد و توان عملیاتی بالا است. | توالی‌یابی RNA یک روش دقیق و با کارایی بالا است. |
| هزینه | |
| این یک روش کم هزینه است. | این یک روش گران است. |
| تجزیه و تحلیل تعداد زیادی نمونه | |
| این تجزیه و تحلیل تعداد زیادی از نمونه ها به طور همزمان را تسهیل می کند. | این تجزیه و تحلیل تعداد زیادی از نمونه ها را تسهیل می کند. |
| تحلیل داده | |
| تجزیه و تحلیل داده ها پیچیده است. | داده های بیشتری در این روش تولید می شود. از این رو، فرآیند پیچیده تر است. |
| آشنایی قبلی سکانس ها | |
| این روش مبتنی بر پروب های هیبریداسیون است، بنابراین دانش قبلی از توالی ها لازم است. | این روش به دانش توالی قبلی بستگی ندارد. |
| تغییرهای ساختاری و ژنهای جدید | |
| این روش نمی تواند تغییرات ساختاری و ژن های جدید را تشخیص دهد. | این روش می تواند تغییرات ساختاری مانند همجوشی ژن، پیوند جایگزین و ژن های جدید را تشخیص دهد. |
| حساسیت | |
| این نمی تواند تفاوت در بیان ایزوفرم ها را تشخیص دهد، بنابراین حساسیت محدودی دارد. | این حساسیت بالایی دارد. |
| نتیجه | |
| این فقط می تواند منجر به سطوح بیان نسبی شود. این کمیت مطلق بیان ژن را نمی دهد. | سطوح بیان مطلق و نسبی را نشان می دهد. |
| تجزیه و تحلیل مجدد داده | |
| این باید دوباره اجرا شود تا دوباره تحلیل شود. | داده های توالی را می توان دوباره آنالیز کرد. |
| نیاز به پرسنل و زیرساخت های خاص | |
| زیرساخت و پرسنل خاصی برای ریزآرایه لازم نیست. | زیرساخت و پرسنل خاص برای توالی یابی RNA مورد نیاز است. |
| مشکلات فنی | |
| تکنیک ریزآرایه دارای مسائل فنی مانند هیبریداسیون متقابل، هیبریداسیون غیراختصاصی، سرعت تشخیص محدود پروب های فردی و غیره است. | تکنیک RNA seq از مسائل فنی مانند هیبریداسیون متقابل، هیبریداسیون غیراختصاصی، سرعت تشخیص محدود کاوشگرهای منفرد و غیره جلوگیری می کند. |
| سوگیری | |
| این یک روش مغرضانه است زیرا به هیبریداسیون بستگی دارد. | Bias در مقایسه با ریزآرایه کم است. |
خلاصه - ریزآرایه در مقابل توالی RNA
روش‌های توالی‌یابی ریزآرایه و RNA پلتفرم‌هایی با توان عملیاتی بالا هستند که برای پروفایل رونویسی توسعه یافته‌اند. هر دو روش نتایجی را تولید می‌کنند که ارتباط زیادی با پروفایل‌های بیان ژن دارند. با این حال، توالی یابی RNA نسبت به ریزآرایه برای تجزیه و تحلیل بیان ژن مزایایی دارد. توالی یابی RNA روشی حساس تر برای تشخیص رونوشت های کم فراوانی نسبت به ریزآرایه است. تعیین توالی RNA همچنین تمایز بین ایزوفرم ها و شناسایی انواع ژن ها را امکان پذیر می کند. با این حال، ریزآرایه انتخاب رایج اکثر محققان است زیرا توالی یابی RNA یک تکنیک جدید و گران قیمت با چالش های ذخیره سازی داده ها و تجزیه و تحلیل داده های پیچیده است.
