Perbedaan Antara Microarray dan RNA Sequencing

Perbedaan Kunci - Microarray vs RNA Sequencing
 

Transkriptome mewakili seluruh konten RNA yang ada dalam sel termasuk mRNA, rRNA, tRNA, RNA terdegradasi, dan, RNA tidak terdegradasi. Profiling transkriptome adalah proses penting untuk memahami wawasan sel. Ada beberapa metode canggih untuk profil transkriptome. Microarray dan RNA sequencing adalah dua jenis teknologi yang dikembangkan untuk menganalisis transkriptome. Perbedaan utama antara microarray dan RNA sequencing adalah itu microarray didasarkan pada potensi hibridisasi probe berlabel yang dirancang sebelumnya dengan sekuens cDNA target sementara sekuensing RNA didasarkan pada sekuensing langsung untaian cDNA dengan teknik sekuensing canggih seperti NGS. Microarray dilakukan dengan pengetahuan sebelumnya tentang urutan dan urutan RNA dilakukan tanpa pengetahuan sebelumnya tentang urutan.

ISI
1. Ikhtisar dan Perbedaan Utama
2. Apa itu Microarray
3. Apa itu RNA Sequencing
4. Perbandingan Berdampingan - Urutan Microarray vs RNA
5. Ringkasan

Apa itu Microarray??

Microarray adalah metode throughput yang kuat, dapat diandalkan dan tinggi yang digunakan untuk profil transkriptome oleh para ilmuwan. Ini adalah pendekatan paling populer untuk analisis transkrip. Ini adalah metode berbiaya rendah, yang tergantung pada probe hibridisasi.

Teknik ini dimulai dengan ekstraksi mRNA dari sampel dan pembangunan perpustakaan cDNA dari total RNA. Kemudian dicampur dengan probe pradesain berlabel berfluoresensi pada permukaan padat (spot matrix). Sekuens komplementer berhibridisasi dengan probe berlabel dalam microarray. Kemudian microarray dicuci dan disaring, dan gambar dikuantifikasi. Data yang terkumpul harus dianalisis untuk mendapatkan profil ekspresi relatif.

Intensitas probe microarray diasumsikan sebanding dengan jumlah transkrip dalam sampel. Namun, akurasi teknik tergantung pada probe yang dirancang, pengetahuan sebelumnya tentang urutan dan afinitas probe untuk hibridisasi. Karenanya teknologi microarray memiliki keterbatasan. Teknik microarray tidak dapat dilakukan dengan transkrip kelimpahan rendah. Gagal untuk membedakan isoform dan mengidentifikasi varian genetik. Karena metode ini tergantung pada hibridisasi probe, beberapa masalah terkait hibridisasi seperti hibridisasi silang, hibridisasi nonspesifik, dll. Terjadi dalam teknik microarray.

Gambar 01: Microarray

Apa itu RNA Sequencing?

Sequencing senapan RNA (Seq RNA) adalah teknik sekuensing transkriptome yang baru dikembangkan. Ini adalah metode throughput yang cepat dan tinggi dari profil transkriptome. Secara langsung mengukur ekspresi gen dan hasil dalam penyelidikan transkriptome. Seq RNA tidak tergantung pada probe yang dirancang sebelumnya atau pengetahuan sebelumnya tentang urutan. Oleh karena itu, metode RNA seq memiliki sensitivitas dan kemampuan tinggi dalam mendeteksi gen novel dan varian genetik.

Metode sekuensing RNA dilakukan melalui beberapa langkah. RNA total sel harus diisolasi dan difragmentasi. Kemudian, menggunakan reverse transcriptase, pustaka cDNA harus disiapkan. Setiap untai cDNA harus diikat dengan adaptor. Kemudian fragmen yang diikat harus diperkuat dan dimurnikan. Akhirnya menggunakan metode NGS, pengurutan cDNA harus dilakukan.

Gambar 02: RNA Sequencing

Apa perbedaan antara sekuensing Microarray dan RNA?

Microarray vs RNA Sequencing
Microarray adalah metode throughput yang kuat, andal, tinggi.	Sequencing RNA adalah metode yang akurat dan throughput tinggi.
Biaya
Ini adalah metode berbiaya rendah.	Ini adalah metode yang mahal.
Analisis Sejumlah Besar Sampel
Ini memfasilitasi analisis sejumlah besar sampel secara bersamaan.	Ini memfasilitasi analisis sejumlah besar sampel.
Analisis data
Analisis data rumit.	Lebih banyak data dihasilkan dalam metode ini; karenanya, prosesnya lebih kompleks.
Pengetahuan Sebelumnya tentang Urutan
Metode ini didasarkan pada probe hibridisasi, sehingga pengetahuan sebelumnya tentang urutan diperlukan.	Metode ini tidak tergantung pada pengetahuan urutan sebelumnya.
Variasi Struktural dan Gen Novel
Metode ini tidak dapat mendeteksi variasi struktural dan gen novel.	Metode ini dapat mendeteksi variasi struktural seperti sekering gen, splicing alternatif, dan gen novel.
Kepekaan
Ini tidak dapat mendeteksi perbedaan dalam ekspresi isoform, jadi ini memiliki sensitivitas terbatas.	Ini memiliki sensitivitas tinggi.
Hasil
Ini hanya dapat menghasilkan tingkat ekspresi relatif. Ini tidak memberikan kuantifikasi mutlak ekspresi gen.	Ini memberikan tingkat ekspresi absolut dan relatif.
Analisis Ulang Data
Ini perlu dijalankan kembali untuk menganalisis kembali.	Sekuensing data dapat dianalisis kembali.
Kebutuhan Tenaga dan Infrastruktur Tertentu
Infrastruktur dan personel tertentu tidak diperlukan untuk microarray.	Infrastruktur dan personel khusus dibutuhkan oleh pengurutan RNA.
Masalah teknis
Teknik microarray memiliki masalah teknis seperti hibridisasi silang, hibridisasi nonspesifik, tingkat deteksi terbatas pada masing-masing probe, dll..	Teknik seq RNA menghindari masalah teknis seperti hibridisasi silang, hibridisasi tidak spesifik, tingkat deteksi terbatas pada masing-masing probe, dll..
Bias
Ini adalah metode yang bias karena tergantung pada hibridisasi.	Bias rendah dibandingkan dengan microarray.

Ringkasan - Microarray vs RNA Sequencing

Metode microarray dan RNA adalah platform throughput tinggi yang dikembangkan untuk profil transkriptome. Kedua metode menghasilkan hasil yang sangat berkorelasi dengan profil ekspresi gen. Namun, sekuensing RNA memiliki keunggulan dibandingkan microarray untuk analisis ekspresi gen. Sekuensing RNA adalah metode yang lebih sensitif untuk mendeteksi transkrip dengan kelimpahan rendah daripada microarray. Sequencing RNA juga memungkinkan diferensiasi antara isoform dan identifikasi varian gen. Namun, microarray adalah pilihan umum dari sebagian besar peneliti karena pengurutan RNA adalah teknik baru dan mahal dengan tantangan penyimpanan data dan analisis data yang kompleks.

Referensi:
1. Wang, Zhong, Mark Gerstein, dan Michael Snyder. "RNA-Seq: alat revolusioner untuk transkriptomika." Ulasan alam. Genetika. Perpustakaan Kedokteran Nasional A.S., Januari 2009. Web. 14 Maret 2017
2.Rogler, Charles E., Tatyana Tchaikovskaya, Raquel Norel, Aldo Massimi, Christopher Plescia, Eugeny Rubashevsky, Paul Siebert, dan Leslie E. Rogler. "RNA ekspresi mikroarray (REM), metode throughput tinggi untuk mengukur perbedaan dalam ekspresi gen dalam sampel biologis yang beragam." Penelitian Asam Nukleat. Oxford University Press, 01 Januari 2004. Web. 15 Maret 2017
3.Zhao, Shanrong, Wai-Ping Fung-Leung, Anton Bittner, Karen Ngo, dan Xuejun Liu. "Perbandingan RNA-Seq dan Microarray dalam Profil Transkriptome dari Sel T Aktif." PLOS ONE. Perpustakaan Ilmu Pengetahuan Umum, Januari 2014. Web. 15 Maret 2017

Gambar milik:
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 Commons Wikimedia
2. "Microarray" Oleh Bill Branson (Fotografer) - National Cancer Institute (Public Domain) via Commons Wikimedia