Différence entre les puces à ADN et le séquençage de l'ARN

Différence clé - Microarray vs séquençage d'ARN

Le transcriptome représente la totalité de l'ARN présent dans une cellule comprenant ARNm, ARNr, ARNt, ARN dégradé et ARN non dégradé. Le profilage du transcriptome est un processus important pour comprendre les perceptions des cellules. Il existe plusieurs méthodes avancées pour le profilage du transcriptome. Le séquençage des puces à ADN et des puces à ADN sont deux types de technologies développées pour analyser le transcriptome. La différence essentielle entre le microréseau et le séquençage de l'ARN réside dans le fait que le microréseau est basé sur le potentiel d'hybridation de sondes marquées préalablement avec des séquences d'ADNc cibles tandis que le séquençage d'ARN est basé sur le séquençage direct des brins d'ADNc par des techniques avancées de séquençage telles que NGS. Le microréseau est réalisé avec les connaissances préalables sur les séquences et le séquençage de l'ARN est effectué sans la connaissance préalable des séquences.

TABLE DES MATIÈRES

1. Vue d'ensemble et différence clé
2. Qu'est-ce que Microarray
3. Qu'est-ce que le séquençage de l'ARN
4. Comparaison côte à côte - Microarray vs séquençage de l'ARN
5. Résumé
Qu'est-ce que Microarray?

Le microréseau est une méthode robuste, fiable et à haut débit utilisée pour le profilage des transcriptomes par les scientifiques. C'est l'approche la plus populaire pour l'analyse de transcription. C'est une méthode peu coûteuse, qui dépend des sondes d'hybridation.

La technique commence par l'extraction de l'ARNm de l'échantillon et la construction de la banque d'ADNc à partir de l'ARN total. Ensuite, il est mélangé avec des sondes prédésignées marquées par fluorescence sur une surface solide (matrice de points). Des séquences complémentaires s'hybrident avec les sondes marquées dans le microréseau. Ensuite, le microréseau est lavé et criblé, et l'image est quantifiée. Les données collectées doivent être analysées pour obtenir les profils d'expression relatifs.

L'intensité des sondes de microréseau est supposée être proportionnelle à la quantité de transcrits dans l'échantillon. Cependant, la précision de la technique dépend des sondes conçues, de la connaissance préalable de la séquence et de l'affinité des sondes pour l'hybridation. Par conséquent, la technologie des puces à ADN présente des limites. La technique de microréseau ne peut pas être réalisée avec des transcriptions de faible abondance. Il ne parvient pas à différencier les isoformes et à identifier les variantes génétiques. Comme cette méthode dépend de l'hybridation des sondes, certains problèmes liés à l'hybridation tels que l'hybridation croisée, l'hybridation non spécifique etc.se produit dans la technique des puces à ADN.

Figure 01: Microarray

Qu'est-ce que le séquençage de l'ARN?

Le séquençage à l'ARN (

ARN seq ) est une technique de séquençage du transcriptome entier récemment développée. C'est une méthode rapide et à haut débit de profilage transcriptome. Il quantifie directement l'expression des gènes et conduit à une investigation approfondie du transcriptome. L'ARN seq ne dépend pas de sondes prédéfinies ou d'une connaissance préalable des séquences. Par conséquent, la méthode seq ARN a une grande sensibilité et la capacité de détecter de nouveaux gènes et des variantes génétiques. La méthode de séquençage de l'ARN est réalisée en plusieurs étapes. L'ARN total de la cellule doit être isolé et fragmenté. Ensuite, en utilisant la transcriptase inverse, une banque d'ADNc doit être préparée. Chaque brin d'ADNc doit être ligaturé avec des adaptateurs. Ensuite, les fragments ligaturés doivent être amplifiés et purifiés. Enfin, en utilisant une méthode NGS, le séquençage de l'ADNc doit être effectué.

Figure 02: Séquençage de l'ARN

Quelle est la différence entre le séquençage des puces à ADN et des puces à ADN?

Microarray vs RNA Sequencing

La puces à ADN est une méthode robuste, fiable et à haut débit.

Le séquençage de l'ARN est une méthode précise et à haut débit. Coût
C'est une méthode peu coûteuse.
C'est une méthode coûteuse. Analyse d'un grand nombre d'échantillons
Cela facilite l'analyse simultanée d'un grand nombre d'échantillons.
Cela facilite l'analyse d'un grand nombre d'échantillons. Analyse des données
L'analyse des données est complexe.
Plus de données sont générées dans cette méthode; par conséquent, le processus est plus complexe. Connaissances préalables des séquences
Cette méthode est basée sur des sondes d'hybridation, de sorte que la connaissance préalable des séquences est requise.
Cette méthode ne dépend pas de la connaissance de la séquence précédente. Variations structurales et nouveaux gènes
Cette méthode ne permet pas de détecter les variations structurelles et les nouveaux gènes.
Cette méthode permet de détecter les variations structurelles telles que la fusion des gènes, l'épissage alternatif et les nouveaux gènes. Sensibilité
Cela ne peut pas détecter les différences dans l'expression des isoformes, donc cela a une sensibilité limitée.
Ceci a une haute sensibilité. Résultat
Cela ne peut donner que des niveaux d'expression relatifs. Cela ne donne pas de quantification absolue de l'expression des gènes.
Il donne des niveaux d'expression absolue et relative. Réanalyse des données
Cette opération doit être réexécutée afin de réanalyser.
Les données de séquençage peuvent être réanalysées. Nécessité d'un personnel et d'une infrastructure spécifiques
L'infrastructure et le personnel ne sont pas nécessaires pour les microréseaux.
Infrastructure spécifique et personnel requis par le séquençage de l'ARN. Problèmes techniques
La technique des puces à ADN comporte des problèmes techniques tels que l'hybridation croisée, l'hybridation non spécifique, le taux de détection limité des sondes individuelles, etc.
La technique SEQ d'ARN évite les problèmes techniques tels que l'hybridation croisée, l'hybridation non spécifique taux de détection des sondes individuelles, etc. Biais
Il s'agit d'une méthode biaisée car elle dépend de l'hybridation.
Le biais est faible par rapport à la puce à ADN. Résumé - Microarray vs RNA Sequencing

Les méthodes de séquençage des puces et des puces sont des plates-formes à haut débit développées pour le profilage des transcriptomes. Les deux méthodes produisent des résultats fortement corrélés aux profils d'expression des gènes. Cependant, le séquençage de l'ARN présente des avantages par rapport aux microréseaux pour l'analyse de l'expression des gènes. Le séquençage de l'ARN est une méthode plus sensible pour la détection des transcrits de faible abondance que les microréseaux. Le séquençage de l'ARN permet également la différenciation entre les isoformes et l'identification des variants génétiques. Cependant, le microréseau est le choix commun de la plupart des chercheurs, car le séquençage de l'ARN est une technique nouvelle et coûteuse avec des défis de stockage des données et une analyse complexe des données.

Références:

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2. Rogler, Charles E., Tatiana Tchaikovskaya, Raquel Norel, Aldo Massimi, Christopher Plescia, Eugeny Rubashevsky, Paul Siebert et Leslie E. Rogler. "ARN expression microarrays (REMs), une méthode à haut débit pour mesurer les différences dans l'expression des gènes dans divers échantillons biologiques. "Nucleic Acids Research. Oxford University Press, 01 janv. 2004. Web. 15 mars 2017
3. Zhao, Shanrong, Wai-Ping Fung-Leung, Anton Bittner, Karen Ngo et Xuejun Liu. "Comparaison de l'ARN-Seq et de la puces à ADN dans le profil transcriptome des cellules T activées. "PLOS ONE. Bibliothèque publique des sciences, janvier 2014. Web. 15 mars 2017
Courtoisie d'image:

1. "Journal. pcbi. 1004393. g002 "Par Malachi Griffith, Jason R. Walker, Nicholas C. Spies, Benjamin J. Ainscough, Obi L. Griffith - (CC BY 2. 5) par l'intermédiaire de Commons Wikimedia
2. "Microarray" Par Bill Branson (Photographe) - Institut National du Cancer (Domaine Public) via Commons Wikimedia