Différence clé - Microarray vs séquençage d'ARN
Transcriptome représente l'ensemble du contenu de l'ARN présent dans une cellule, y compris l'ARNm, l'ARNr, l'ARNt, l'ARN dégradé et l'ARN non dégradé. Le profilage du transcriptome est un processus important pour comprendre les informations sur les cellules. Il existe plusieurs méthodes avancées pour le profilage du transcriptome. Les puces à ADN et le séquençage d'ARN sont deux types de technologies développées pour analyser le transcriptome. le différence clé entre le microréseau et le séquençage d'ARN est que le microréseau est basé sur le potentiel d'hybridation de sondes marquées prédéfinies avec des séquences d'ADNc cibles, tandis que le séquençage d'ARN est basé sur le séquençage direct de brins d'ADNc par des techniques de séquençage avancées telles que NGS. Le microarray est réalisé avec la connaissance préalable des séquences et le séquençage de l'ARN est réalisé sans la connaissance préalable des séquences.
Qu'est-ce qu'un microréseau ?
Microarray est une méthode robuste, fiable et à haut débit utilisée pour le profilage du transcriptome par les scientifiques. C'est l'approche la plus populaire pour l'analyse des transcriptions. 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 bibliothèque d'ADNc à partir de l'ARN total. Ensuite, il est mélangé avec des sondes préconçues marquées par fluorescence sur une surface solide (matrice spot). Les 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 recueillies doivent être analysées pour obtenir les profils d'expression relatifs.
L'intensité des sondes du 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 microréseaux a des limites. La technique des puces à ADN ne peut pas être réalisée avec des transcrits de faible abondance. Il ne parvient pas à différencier les isoformes et à identifier les variantes génétiques. Étant donné que 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 produisent dans la technique des microréseaux.
Figure 01: Puce à ADN
Qu'est-ce que le séquençage d'ARN ?
RNA shotgun sequencing (RNA seq) est une technique de séquençage du transcriptome entier récemment développée. C'est une méthode rapide et à haut débit de profilage du transcriptome. Elle quantifie directement l'expression des gènes et aboutit à une investigation approfondie du transcriptome. L'ARN seq ne dépend pas de sondes préconçues ou d'une connaissance préalable des séquences. Par conséquent, la méthode de séquençage de l'ARN a une sensibilité et une capacité élevées pour détecter de nouveaux gènes et des variants génétiques.
La méthode de séquençage de l'ARN se déroule 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 de puces à ADN et d'ARN ?
Microarray vs séquençage d'ARN |
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| Microarray est une méthode robuste, fiable et à haut débit. | Le séquençage d'ARN est une méthode précise et à haut débit. |
| Coût | |
| Il s'agit d'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. |
| Connaissance préalable des séquences | |
| Cette méthode est basée sur des sondes d'hybridation, donc une connaissance préalable des séquences est requise. | Cette méthode ne dépend pas de la connaissance préalable de la séquence. |
| Variations structurelles et nouveaux gènes | |
| Cette méthode ne peut pas détecter les variations structurelles et les nouveaux gènes. | Cette méthode peut détecter des variations structurelles telles que la fusion de 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 sensibilité élevée. |
| Résultat | |
| Cela ne peut aboutir qu'à des niveaux d'expression relatifs. Cela ne donne pas une quantification absolue de l'expression des gènes. | Il donne des niveaux d'expression absolus et relatifs. |
| Réanalyse des données | |
| Ceci doit être réexécuté afin de réanalyser. | Les données de séquençage peuvent être réanalysées. |
| Besoin de personnel et d'infrastructures spécifiques | |
| Une infrastructure et un personnel spécifiques ne sont pas nécessaires pour les puces à ADN. | Infrastructure et personnel spécifiques nécessaires au séquençage de l'ARN. |
| Problèmes techniques | |
| La technique des microréseaux présente des problèmes techniques tels que l'hybridation croisée, l'hybridation non spécifique, le taux de détection limité des sondes individuelles, etc. | La technique de séquençage de l'ARN évite les problèmes techniques tels que l'hybridation croisée, l'hybridation non spécifique, le taux de détection limité des sondes individuelles, etc. |
| Biais | |
| C'est une méthode biaisée puisqu'elle dépend de l'hybridation. | Le biais est faible par rapport au microarray. |
Résumé - Séquençage des puces à ADN vs ARN
Les méthodes de séquençage des puces à ADN et de l'ARN sont des plateformes à haut débit développées pour le profilage du transcriptome. Les deux méthodes produisent des résultats qui sont fortement corrélés aux profils d'expression génique. Cependant, le séquençage de l'ARN présente des avantages par rapport aux puces à ADN pour l'analyse de l'expression génique. Le séquençage d'ARN est une méthode plus sensible pour la détection de transcrits de faible abondance que le microréseau. Le séquençage de l'ARN permet également la différenciation entre les isoformes et l'identification des variants génétiques. Cependant, la puce à ADN est le choix courant de la plupart des chercheurs car le séquençage de l'ARN est une technique nouvelle et coûteuse avec des défis de stockage de données et une analyse de données complexe.
