Diferencia entre microarrays y secuenciación de ARN

Diferencia clave - Microarray vs secuenciación de ARN
 

Transcriptome representa el contenido total de ARN presente en una célula que incluye ARNm, ARNr, ARNt, ARN degradado y ARN no degradado. Hacer un perfil del transcriptoma es un proceso importante para comprender las ideas de las células. Hay varios métodos avanzados para el perfil de transcriptome. Microarray y la secuenciación de ARN son dos tipos de tecnologías desarrolladas para analizar el transcriptoma. La diferencia clave entre microarrays y secuenciación de ARN es que la micromatriz se basa en el potencial de hibridación de las sondas marcadas prediseñadas con secuencias de ADNc objetivo, mientras que la secuenciación de ARN se basa en la secuenciación directa de cadenas de ADNc mediante técnicas de secuenciación avanzadas como NGS. La micromatriz se realiza con el conocimiento previo sobre las secuencias y la secuenciación del ARN se realiza sin el conocimiento previo sobre las secuencias.

CONTENIDO
1. Resumen y diferencia clave
2. Que es el microarray
3. ¿Qué es la secuenciación de ARN?
4. Comparación lado a lado - Microarrays vs secuenciación de ARN
5. Resumen

Que es el microarray?

Microarray es un método robusto, confiable y de alto rendimiento utilizado por los científicos para la elaboración de perfiles de transcriptome. Es el enfoque más popular para el análisis de transcripción. Es un método de bajo costo, que depende de las sondas de hibridación..

La técnica comienza con la extracción de ARNm de la muestra y la construcción de la biblioteca de ADNc a partir del ARN total. Luego se mezcla con sondas prediseñadas marcadas con fluorescencia en una superficie sólida (matriz de punto). Las secuencias complementarias se hibridan con las sondas marcadas en la micromatriz. Luego, la micromatriz se lava y se tamiza, y la imagen se cuantifica. Los datos recopilados deben analizarse para obtener los perfiles de expresión relativos..

Se asume que la intensidad de las sondas de micromatrices es proporcional a la cantidad de transcripciones en la muestra. Sin embargo, la precisión de la técnica depende de las sondas diseñadas, el conocimiento previo de la secuencia y la afinidad de las sondas para la hibridación. Por lo tanto, la tecnología de microarrays tiene limitaciones. La técnica de microarrays no se puede realizar con transcripciones de baja abundancia. No logra diferenciar las isoformas e identificar variantes genéticas. Dado que este método depende de la hibridación de las sondas, algunos problemas relacionados con la hibridación, como la hibridación cruzada, la hibridación no específica, etc., ocurren en la técnica de microarrays.

Figura 01: Microarrays

¿Qué es la secuenciación de ARN??

Secuenciación de la escopeta de ARN (ARN seq) es una técnica de secuenciación de transcriptomas completa desarrollada recientemente. Es un método rápido y de alto rendimiento de perfiles transcriptome. Cuantifica directamente la expresión de los genes y da como resultado una investigación profunda del transcriptoma. La secuencia de ARN no depende de las sondas predeterminadas o del conocimiento previo de las secuencias. Por lo tanto, el método RNA seq tiene una alta sensibilidad y capacidad para detectar nuevos genes y variantes genéticas.

El método de secuenciación de ARN se realiza a través de varios pasos. El ARN total de la célula debe estar aislado y fragmentado. Luego, utilizando la transcriptasa inversa, se debe preparar una biblioteca de ADNc. Cada cadena de ADNc debe estar ligada con adaptadores. Luego los fragmentos ligados deben ser amplificados y purificados. Finalmente, utilizando un método NGS, se debe realizar la secuenciación del ADNc.

Figura 02: Secuenciación de ARN

¿Cuál es la diferencia entre microarrays y secuenciación de ARN??

Microarray vs secuenciación de ARN
Microarray es un método robusto, confiable y de alto rendimiento..	La secuenciación de ARN es un método preciso y de alto rendimiento..
Costo
Este es un método de bajo costo..	Este es un método caro..
Análisis de un gran número de muestras
Esto facilita el análisis de un gran número de muestras simultáneamente..	Esto facilita el análisis de un gran número de muestras..
Análisis de los datos
El análisis de datos es complejo.	Más datos se generan en este método; Por lo tanto, el proceso es más complejo..
Conocimiento previo de las secuencias
Este método se basa en sondas de hibridación, por lo que se requieren conocimientos previos de las secuencias en.	Este método no depende del conocimiento previo de la secuencia..
Variaciones estructurales y nuevos genes.
Este método no puede detectar variaciones estructurales y nuevos genes..	Este método puede detectar variaciones estructurales como la fusión de genes, el empalme alternativo y los nuevos genes..
Sensibilidad
Esto no puede detectar diferencias en la expresión de isoformas, por lo que tiene una sensibilidad limitada.	Esto tiene una alta sensibilidad..
Salir
Esto solo puede dar como resultado niveles de expresión relativos. Esto no da una cuantificación absoluta de la expresión génica..	Da niveles de expresión absolutos y relativos..
Reanálisis de datos
Esto debe volver a ejecutarse para volver a analizar.	Los datos de secuenciación se pueden volver a analizar..
Necesidad de personal e infraestructura específicos
No se requiere infraestructura específica y personal para microarrays..	Infraestructura específica y personal requerido por secuenciación de ARN..
Problemas técnicos
La técnica de microarrays tiene problemas técnicos como la hibridación cruzada, la hibridación no específica, la tasa de detección limitada de sondas individuales, etc..	La técnica RNA seq evita problemas técnicos como la hibridación cruzada, la hibridación no específica, la tasa de detección limitada de sondas individuales, etc..
Sesgos
Este es un método sesgado ya que depende de la hibridación.	El sesgo es bajo en comparación con la micromatriz.

Resumen - Microarray vs secuenciación de ARN

Los métodos de secuenciación de microarrays y ARN son plataformas de alto rendimiento desarrolladas para la creación de perfiles de transcriptome. Ambos métodos producen resultados que están altamente correlacionados con los perfiles de expresión génica. Sin embargo, la secuenciación de ARN tiene ventajas sobre la micromatriz para el análisis de la expresión génica. La secuenciación de ARN es un método más sensible para la detección de transcripciones de baja abundancia que las micromatrices. La secuenciación de ARN también permite la diferenciación entre isoformas y la identificación de variantes genéticas. Sin embargo, la micromatriz es la elección común de la mayoría de los investigadores, ya que la secuenciación de ARN es una técnica nueva y costosa con desafíos de almacenamiento de datos y análisis de datos complejos..

Referencias:
1.Wang, Zhong, Mark Gerstein y Michael Snyder. "RNA-Seq: una herramienta revolucionaria para la transcriptómica". Revisiones de la naturaleza. Genética. Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU., Enero de 2009. Web. 14 de marzo de 2017
2. Roger, Charles E., Tatyana Tchaikovskaya, Raquel Norel, Aldo Massimi, Christopher Plescia, Eugeny Rubashevsky, Paul Siebert y Leslie E. Rogler. "Los microarrays de expresión de ARN (REM), un método de alto rendimiento para medir las diferencias en la expresión de genes en diversas muestras biológicas". Nucleic Acids Research. Oxford University Press, 01 de enero de 2004. Web. 15 de marzo de 2017
3. Zhao, Shanrong, Wai-Ping Fung-Leung, Anton Bittner, Karen Ngo y Xuejun Liu. “Comparación de RNA-Seq y Microarray en perfiles de transcriptoma de células T activadas”. PLOS ONE. Biblioteca Pública de Ciencias, enero de 2014. Web. 15 de marzo de 2017

Imagen de cortesía:
1. “Journal.pcbi.1004393.g002” Por Malachi Griffith, Jason R. Walker, Nicholas C. Spies, Benjamin J. Ainscough, Obi L. Griffith - (CC POR 2.5) vía Commons Wikimedia
2. “Microarray” por Bill Branson (fotógrafo) - National Cancer Institute (dominio público) a través de Commons Wikimedia