マイクロアレイとRNAシークエンスの違い
マイクロアレイとRNAシークエンスの違い
トランスクリプトームは、mRNA、rRNA、tRNA、分解RNA、非分解RNAなど、細胞内に存在するRNAの全体を表しています。トランスクリプトーム解析は、細胞内を理解するための重要なプロセスです。トランスクリプトーム解析には、いくつかの高度な手法があります。トランスクリプトームの解析には、マイクロアレイとRNAシークエンスが用いられています。マイクロアレイとRNAシーケンシングの大きな違いは、マイクロアレイがあらかじめ設計されたマーカー用プローブと標的cDNA配列のハイブリダイゼーション能に基づいているのに対し、RNAシーケンシングはNGSなどの高度なシーケンシング技術によるcDNA鎖の直接シーケンシングに基づいている点である。マイクロアレイは配列の先験的知識を用いて行われるが、RNAシーケンシングは配列の先験的知識がなくても行われる。
目次1. 概要と主な違い2. マイクロアレイとは3. RNA配列とは4. 並列比較 - マイクロアレイとRNA配列5. まとめ
マイクロアレイは何ですか？
マイクロアレイは、トランスクリプトーム解析のための堅牢で信頼性の高いハイスループットな方法です。現在、転写解析の手法として最も普及している。ハイブリダイゼーションプローブに依存した低コストな方法です。
この技術は、まず試料からmRNAを抽出し、トータルRNAからcDNAライブラリを構築することから始まる。これを固体表面上で蛍光標識したプローブと混合する（スペックルマトリックス）。相補的な配列は、マイクロアレイの標識されたプローブとハイブリダイズする。その後、マイクロアレイの洗浄とスクリーニングを行い、画像を定量化する。収集したデータを解析し、相対的な発現プロファイルを得ることができます。
マイクロアレイプローブの強度は、サンプル中の転写産物の数に比例すると仮定している。しかし、この技術の精度は、設計されたプローブ、配列の先験的知識、ハイブリダイゼーションプローブの親和性に依存する。そのため、マイクロアレイ技術には限界がある。マイクロアレイ技術は、低アバンダンス転写産物には使用できない。アイソフォームの区別や遺伝子変異の特定はできない。この方法はプローブのハイブリダイゼーションに依存しているため、マイクロアレイ技術におけるハイブリダイゼーションには、プロミスキュイティや非特異的なハイブリダイゼーションなど、多くの問題がある**。
図01：マイクロアレイ
RNAシークエンスは何ですか？
RNAバードショットシーケンス（RNA-seq）は、近年開発された全トランスクリプトームシーケンス技術である。トランスクリプトーム解析のための迅速かつハイスループットな手法である。遺伝子発現を直接定量化し、トランスクリプトームの詳細な研究につながる。rna配列は、事前に設計されたプローブや配列の先験的な知識に依存しない。その結果、RNA-seq法は高い感度を持ち、新規遺伝子や遺伝子変異を検出する能力を備えています。
RNAシーケンス法は、いくつかのステップを経て実現されます。細胞のトータルRNAを分離し、断片化する必要があります。その後、逆転写酵素を用いてcDNAライブラリーを調製する。各cDNA鎖はアダプターにライゲートされる必要がある。その後、ライゲーションされたフラグメントを増幅し、精製する必要がある。最後に、NGS法を用いて、cDNAの塩基配列を決定する必要があります。
図02：RNAシークエンス
マイクロアレイとRNAシークエンスの違い
| マイクロアレイとRNAシーケンス | |
| マイクロアレイは、堅牢で信頼性が高く、ハイスループットな手法である。 | RNAシーケンシングは、正確でハイスループットな手法です。 |
| 費用 | |
| これは低コストでできる方法です。 | これは高価な方法です。 |
| バルクサンプル分析 | |
| これにより、多検体の同時分析が容易になりました。 | 大量のサンプルの分析に役立ちます。 |
| データ分析 | |
| データ解析は複雑です。 | この方法は、より多くのデータを生成するため、処理が複雑になります。 |
| 配列の先験的知識 | |
| このハイブリダイゼーション法は、ハイブリダイゼーションプローブの先験的な知識が必要である。 | この方法は、先験的な配列の知識には依存しない。 |
| 構造変異と新遺伝子 | |
| この方法では、構造変異や新規遺伝子は検出されません。 | この方法では、遺伝子融合、選択的スプライシング、新規遺伝子などの構造変異を検出することができます。 |
| センシティブ | |
| これはアイソフォームの発現の違いを検出しないため、感度に限界がある。 | これは非常に高い感度を持っています。 |
| 結果 | |
| これは、遺伝子発現の絶対的な定量性を与えるものではありません。 | 絶対的な表現力と相対的な表現力が得られます。 |
| データの再解析 | |
| これは再解析のために再実行する必要があります。 | シーケンシングデータの再解析が可能です。 |
| 特定の人材やインフラの必要性 | |
| マイクロアレイは、特定のインフラや人員を必要としない。 | RNAシーケンスに必要な特定のインフラと人材。 |
| 技術的課題 | |
| マイクロアレイ技術は、クロスハイブリダイゼーション、非特異的ハイブリダイゼーション**、個々のプローブの検出率に限界があるなどの技術的な問題を抱えている。 | RNA配列技術は、クロスハイブリダイゼーション、非特異的ハイブリダイゼーション**、個々のプローブの検出率の限界といった技術的な問題を回避することができます。 |
| 偏見 | |
| これは交配に依存するため、偏ったアプローチとなります。 | マイクロアレイに比べ、バイアスが低い。 |
概要 - マイクロアレイ vs. RNAシークエンス
マイクロアレイやRNAシーケンサーは、トランスクリプトーム解析のために開発されたハイスループットなプラットフォームです。どちらの手法も、遺伝子発現プロファイルと高い相関を持つ結果を得ることができる。しかし、RNAシーケンシングは、遺伝子発現解析においてマイクロアレイよりも利点があります。RNAシーケンシングは、低アバンダンス転写物の検出においてマイクロアレイよりも感度の高い方法です。しかし、RNAシーケンシングは新しく高価な技術であり、データの保存や複雑なデータ解析が困難なため、多くの研究者はマイクロアレイを一般的に選択しています。
R 参考文献：1.Zhong Wang, Mark Gerstein, Michael Snyder.「RNA配列：トランスクリプトミクスの革命的ツール」、Nature Reviews。Genetics. u. U. S. National Library of Medicine, January 2009.Web. 2017.3.14.ローラー、チャールズ E.、タチアナ・チャイコフスカヤ、ラクエル・ノエル、アルド・マッシミ、クリストファー・プレシア、エウゲニー・ルバシェフスキー、ポール・シーバート、レスリー・E. ローラー。"異なる生体試料における遺伝子発現の違いを測定するハイスループット手法であるRNA発現マイクロアレイ(REM)"Nucleic Acid Research（核酸研究）。オックスフォード大学出版局、2004年1月1日。メッシュ 2017年3月15日、Shang-Rong Zhao, Weiping Liang, Anton Bittner, Karen Wu, Xuejun Liu. a comparison of RNA sequences and microarrays in transcriptome analysis of activated T cells〉、 Public Library of Science, Issue 1.「活性化T細胞のトランスクリプトーム解析におけるRNA配列とマイクロアレイの比較」、Public Library of Science, Issue 1.Public Library of Science, January 2014.Web. 2017年3月15日
- 2020-10-26 21:16 に公開
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- 分類：科学
