Diferencia clave: microarrays frente a secuenciación de ARN
El transcriptoma representa todo el contenido de ARN presente en una célula, incluidos ARNm, ARNr, ARNt, ARN degradado y ARN no degradado. Perfilar el transcriptoma es un proceso importante para comprender los conocimientos de las células. Existen varios métodos avanzados para la elaboración de perfiles de transcriptomas. La secuenciación de microarrays y ARN son dos tipos de tecnologías desarrolladas para analizar el transcriptoma. La diferencia clave entre la secuenciación de microarrays y ARN es que la microarrays se basa en el potencial de hibridación de sondas marcadas prediseñadas con secuencias de ADNc diana, mientras que la secuenciación de ARN se basa en la secuenciación directa de cadenas de ADNc mediante técnicas de secuenciación avanzadas como NGS. El microarray se realiza con el conocimiento previo de las secuencias y la secuenciación del ARN se realiza sin el conocimiento previo de las secuencias.
CONTENIDO
1. Descripción general y diferencia clave
2. Qué es el microarrays
3. Qué es la secuenciación de ARN
4. Comparación lado a lado - Secuenciación de microarrays y ARN
5. Resumen
¿Qué es Microarray?
Microarray es un método robusto, confiable y de alto rendimiento que los científicos utilizan para la elaboración de perfiles de transcriptomas. Es el método más popular para el análisis de transcripciones. 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 una biblioteca de ADNc a partir del ARN total. Luego se mezcla con sondas prediseñadas marcadas con fluorescencia en una superficie sólida (matriz de puntos). Las secuencias complementarias se hibridan con las sondas marcadas en el microarray. Luego, el microarray se lava y se criba, y la imagen se cuantifica. Los datos recopilados deben analizarse para obtener los perfiles de expresión relativos.
Se supone que la intensidad de las sondas de microarrays 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 isoformas e identificar variantes genéticas. Dado que este método depende de la hibridación de sondas, algunos problemas relacionados con la hibridación, como la hibridación cruzada, la hibridación no específica, etc., se producen en la técnica de microarrays.
Figura 01: Microarray
¿Qué es la secuenciación de ARN?
La secuenciación de RNA shotgun (RNA seq) es una técnica de secuenciación del transcriptoma completo desarrollada recientemente. Es un método rápido y de alto rendimiento de creación de perfiles de transcriptomas. Cuantifica directamente la expresión de genes y da como resultado una investigación profunda del transcriptoma. La secuencia de ARN no depende de sondas prediseñadas o del conocimiento previo de las secuencias. Por lo tanto, el método de secuenciación de ARN tiene una alta sensibilidad y capacidad para detectar nuevos genes y variantes genéticas.
El método de secuenciación de ARN se realiza mediante varios pasos. El ARN total de la célula debe aislarse y fragmentarse. Luego, utilizando transcriptasa inversa, se debe preparar una biblioteca de ADNc. Cada cadena de ADNc debe estar ligada con adaptadores. Luego, los fragmentos ligados deben amplificarse y purificarse. Finalmente, utilizando un método NGS, se debe realizar la secuenciación del cDNA.
Figura 02: Secuenciación de ARN
¿Cuál es la diferencia entre la secuenciación de microarrays y ARN?
Diferencia del medio del artículo antes de la mesa
Microarrays vs secuenciación de ARN |
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| 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 una gran cantidad de muestras simultáneamente. | Esto facilita el análisis de una gran cantidad de muestras. |
| Análisis de los datos | |
| El análisis de datos es complejo. | Se generan más datos en este método; por tanto, el proceso es más complejo. |
| Conocimiento previo de secuencias | |
| Este método se basa en sondas de hibridación, por lo que se requiere un conocimiento previo de las secuencias. | Este método no depende del conocimiento previo de la secuencia. |
| Variaciones estructurales y genes nuevos | |
| Este método no puede detectar variaciones estructurales y genes nuevos. | Este método puede detectar variaciones estructurales como la fusión de genes, el empalme alternativo y genes nuevos. |
| 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 resultar en niveles de expresión relativos. Esto no proporciona 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 y personal específicos para microarrays. | Infraestructura y personal específicos requeridos por la secuenciación de ARN. |
| Problemas técnicos | |
| La técnica de microarrays tiene problemas técnicos como la hibridación cruzada, la hibridación inespecífica, la tasa de detección limitada de sondas individuales, etc. | La técnica de secuenciación de ARN 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 los microarrays. |
Resumen: secuenciación de microarrays frente a ARN
Los métodos de secuenciación de microarrays y ARN son plataformas de alto rendimiento desarrolladas para la elaboración de perfiles de transcriptomas. Ambos métodos producen resultados altamente correlacionados con los perfiles de expresión génica. Sin embargo, la secuenciación de ARN tiene ventajas sobre los microarrays para el análisis de expresión génica. La secuenciación de ARN es un método más sensible para la detección de transcripciones de baja abundancia que los microarrays. La secuenciación de ARN también permite la diferenciación entre isoformas y la identificación de variantes de genes. 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.
