基因测序哪家强?RNA-seq和芯片的优劣势分析

医疗器械 来源:生物通
2015
07/06
08:39
生物通 医疗器械

自二十世纪九十年代中期以来,芯片就一直是基因组表达分析的中坚力量。在这一技术最辉煌的时期,准备研究基因表达模式的人都会想到使用芯片。不过随着测序成本的直线下降,RNA测序(RNA-seq)成为了越来越受欢迎的转录组分析方法。

DNA芯片上排列着大量的核酸探针,可以代表生物的整个基因组或部分基因组,比如外显子、miRNA、单核苷酸多态性SNP等等。用芯片分析基因表达需要抽提RNA,将其反转录为cDNA,然后进行荧光标记。芯片上各点的信号强弱,代表了该探针目的基因的表达量。

RNA-seq主要是将RNA转化为cDNA文库,然后进行直接测序。虽然处理原始数据比较麻烦,但RNA-seq能够做得到芯片做不到的事。RNA-seq可以揭示未知的转录本、基因融合和遗传多态性,而芯片只能检出明确的已知目标。在测序深度足够的情况下,RNA-seq在高丰度和低丰度转录本检测中都比芯片有效。

不过由于芯片可以快速分析大量样本,该技术在这方面还将继续占据统治地位,FDA国家毒理学研究中心的Weida Tong指出。不过,科学研究最终将完全转向RNA-seq,Tong说。在此之前,芯片和RNA-seq数据应当更加兼容,RNA-seq数据的分析和储存必须进一步简化。“这就像是临产前的阵痛期,”Tong说。“一旦完成这个痛苦的过程,大家就能真正享受到技术带来的福利。”

The Scientist杂志与多位专家共同探讨了从芯片到RNA-seq的过渡,希望帮助研究者们顺利度过这段艰难的转型期,最终实现华丽转身。

通向全新世界

芯片分析依赖于已知的基因组信息,这也是该技术的最大局限。显然,在探索性研究和非模式生物研究中,RNA-seq才是真正的大赢家。RNA-seq的转录组分析是无偏好的,可以揭示新剪接点、小RNA以及芯片漏掉的新基因。

“与芯片探针不同,RNA测序不需要预先知道序列信息,”安捷伦科技公司的Kevin Poon说,“因此它是一个理想的研发平台,能够获得转录本序列并在此基础上发现突变和融合转录本。”

改用RNA-seq的研究者们往往是“看到了芯片无法检出的生物学信息,”赛默飞世尔公司的Anup Parikh指出。举例来说,南佛罗里达大学(USF)ChristinaRichards实验室的研究生Mariano Alvarez正在研究2010墨西哥湾漏油事件对当地植物的影响。他们最初是用芯片在评估基因表达,但现在他们已经引入了RNA测序数据,以获得更为丰富的信息。

没有底线的检测

芯片检测的动态范围比较窄,在转录本丰度很低的情况下,RNA-seq才是你正确的选择。Tong及其同事去年用Illumina RNA-seq平台和Affymetrix芯片,评估了大鼠肝脏在药物处理下的基因表达改变。他们发现,在检测丰度较高的基因时,RNA-seq和芯片的结果基本一致。但在检测表达水平低的基因时,RNA-seq更加准确。这一结论也得到了其他一些研究的支持。

造成这种差异的主要原因是,当基因低水平表达时,芯片中结合探针的cDNA发出较弱的荧光,难以压倒背景荧光。对于RNA-seq而言,覆盖度越高能检测的转录本水平就越低,没有绝对的下限。当然,RNA-seq也没有绝对的检测上限。而芯片在检测表达量很高的基因时,可能会出现饱和。

生命力依然顽强

尽管RNA-seq有许多优势,但许多研究者还是在继续使用芯片,尤其是样本量比较大的研究。芯片在临床研究中也很吃香,因为它的数据处理又快又简单。“芯片能提供高度一致的数据,分析软件也相当成熟,”Poon说。“通过分析成百上千的样本,基因和miRNA的表达特征已经被赋予了临床上的诊断价值。”

“我会一直使用芯片,”MitoGenetics公司的Kirk Mantione说。“我知道要做些什么,结果也更容易解读。”

Mantione使用芯片对自己开发的药物进行评估,在细胞系和动物中分析这些药物对基因表达的影响。芯片可以快速给出结果,展示药物对特定基因的作用。不过Mantione也希望用RNA-seq研究那些还不成熟的生物模型,或者寻找之前没有发现的转录本多态性。

有时候,人们继续使用芯片只是因为想要对新数据和旧数据进行比较,如果所有的数据都是以同样的方式获得的,比较起来自然更为容易。

Affymetrix公司建议大家先用芯片快速筛查大量样本,然后用这些结果指导RNA-seq。此外,芯片也可以用来验证RNA-seq的数据。

来源:生物通

为你推荐

630元一盒,全球首个GCG/GLP-1双靶减重药物价格披露资讯

630元一盒,全球首个GCG/GLP-1双靶减重药物价格披露

据信达生物官微消息披露,其胰高血糖素(GCG) 胰高血糖素样肽-1(GLP-1)双受体激动剂玛仕度肽注射液(商品名:信尔美)日前在北京大学人民医院开出全国首张处方,也标志着该...

2025-07-08 16:17

远大医药易甘泰®获FDA提前正式批准新增HCC适应症,成全球唯一FDA批准双适应症SIRT产品资讯

远大医药易甘泰®获FDA提前正式批准新增HCC适应症,成全球唯一FDA批准双适应症SIRT产品

基于钇[90Y]微球注射液DOORwaY90临床试验的突破性中期数据成功达到预设的共同主要终点,FDA提前正式批准了该产品新增适应症,用于治疗不可切除肝细胞癌(HCC),且未限制肿瘤直径大小。

2025-07-07 21:20

2024年度中国医药工业主营业务前100位企业资讯

2024年度中国医药工业主营业务前100位企业

根据榜单和信息,2024年,国药集团连续五年蝉联榜首,华润医药与齐鲁制药稳居第二、第三席位;远大集团与复星医药位次互换,分列第四、第五;石药集团则继续位居第六,头部阵营...

2025-07-07 18:10

财政部:7月6日起,对50类自欧盟进口医疗器械采取措施(附名单)资讯

财政部:7月6日起,对50类自欧盟进口医疗器械采取措施(附名单)

昨日(7月6日),财政部国库司在官网发布《关于在政府采购活动中对自欧盟进口的医疗器械采取相关措施的通知》(简称通知)称,采购人采购预算金额4500万元人民币以上的医疗器械(...

2025-07-07 11:49

倾听患者声音,科学引领未来——2025辉瑞肿瘤学术季(ASPO)精彩呈现资讯

倾听患者声音,科学引领未来——2025辉瑞肿瘤学术季(ASPO)精彩呈现

2025年7月6日,“前沿共行-多领域学术前沿交流会”正式启动,标志着 “科学引领•共克癌症”2025辉瑞肿瘤学术季(ASPO)进入重要阶段。本届ASPO依托美国临床肿瘤学会(ASCO)年...

2025-07-07 10:26

精准医疗迎来“关键年”,专家称人工智能将助力重塑人类生命健康格局资讯

精准医疗迎来“关键年”,专家称人工智能将助力重塑人类生命健康格局

2025年被业界普遍认为是精准医疗发展的关键节点。生物药和先进疗法曾掀起了两次药物开发的技术创新浪潮,人工智能相关技术的快速发展,有望重塑人类生命健康的格局。7月4日在上...

2025-07-05 15:57

药物Ⅰ期临床试验管理指导原则资讯

药物Ⅰ期临床试验管理指导原则

为进一步提高药物Ⅰ期临床试验和生物等效性试验质量和管理水平,国家药监局核查中心组织修订了《药物Ⅰ期临床试验管理指导原则》。经国家药品监督管理局同意,现予发布,自发布...

2025-07-04 23:07

众安保险与阿里健康达成战略合作,助力超重人群科学管理体重资讯

众安保险与阿里健康达成战略合作,助力超重人群科学管理体重

7月4日,阿里健康举办科学减重标准发布会,发布“科学减重标准”,希望通过规范的营养管理、运动干预、药物治疗,帮助超重与肥胖人群开启科学减重之旅。

2025-07-04 18:30

爱尔眼科唐仕波教授团队牵头制定《X连锁视网膜劈裂症临床诊疗的中国专家共识(2025)》资讯

爱尔眼科唐仕波教授团队牵头制定《X连锁视网膜劈裂症临床诊疗的中国专家共识(2025)》

X 连锁视网膜劈裂症是一种多发于20岁以下男性的难治性视网膜疾病

文/李林 2025-07-04 16:56

麦科奥特 Micot 完成超亿元 D 轮融资,加速多肽创新药研发资讯

麦科奥特 Micot 完成超亿元 D 轮融资,加速多肽创新药研发

由浙商创投旗下临海启泽基金领投

2025-07-04 10:28

科创板第五套上市标准重启,这家药企打响 “第一枪”资讯

科创板第五套上市标准重启,这家药企打响 “第一枪”

科创板第五套标准重启后,首家采用该标准过会的企业出现了。

2025-07-04 09:48

穆峰达第三项适应症中国获批,填补睡眠呼吸暂停药物治疗领域空白资讯

穆峰达第三项适应症中国获批,填补睡眠呼吸暂停药物治疗领域空白

首个且唯一用于治疗成人肥胖患者的中度至重度阻塞性睡眠呼吸暂停适应症的处方药

2025-07-03 15:36

又一款国产肺癌创新药获得美国FDA批准上市资讯

又一款国产肺癌创新药获得美国FDA批准上市

今日(7月3日),迪哲医药宣布,公司核心产品舒沃哲(ZEGFROVY,通用名:舒沃替尼片)的新药上市申请正式获得美国FDA加速批准,用于既往经含铂化疗治疗时或治疗后出现疾病进展,...

2025-07-03 14:51

近20年来首个全新类别抗菌药物醋酸来法莫林在华获批,开启社区获得性肺炎治疗新时代资讯

近20年来首个全新类别抗菌药物醋酸来法莫林在华获批,开启社区获得性肺炎治疗新时代

该产品中文商标:信乐妥®,英文商标:Xenleta®

2025-07-03 13:23

白癜风诊疗迈向资讯

白癜风诊疗迈向"精细化诊疗"新阶段,薇诺娜净衡系列上市

由中华医学会、中华医学会皮肤性病学分会主办湖南省医学会、中南大学湘雅医院 、中南大学湘雅医学院皮肤病学系承办的中华医学会第三十次皮肤性病学术年会于2025年6月25日-29日...

2025-07-03 11:51

2025年,国家医保局医保药品目录及商保药品目录调整征求意见稿发布资讯

2025年,国家医保局医保药品目录及商保药品目录调整征求意见稿发布

7月1日,国家医保局正式对外发布《2025年国家基本医疗保险、生育保险和工伤保险药品目录及商业健康保险创新药品目录调整工作方案(征求意见稿)》及相关文件,向社会公开征求意见。

2025-07-02 18:50

碳云智肽获翰宇药业战略投资,以 “多肽芯片 + AI” 技术赋能创新药研发资讯

碳云智肽获翰宇药业战略投资,以 “多肽芯片 + AI” 技术赋能创新药研发

7 月 1 日,深圳碳云智肽药物科技有限公司(简称 “碳云智肽”)与翰宇药业(300199)正式签署《创新药 CRDMO 服务战略合作协议》和《战略投资协议》。

2025-07-02 17:44

一上市药企与6名高管共计被罚1600万元资讯

一上市药企与6名高管共计被罚1600万元

近日,维康药业发布公告披露,其收到《关于公司及相关当事人收到中国证券监督管理委员会浙江证监局的公告》,公告显示,维康药业及其实控人刘忠良等被处罚,处罚金额累计达 160...

2025-07-02 15:41

国家医保局 国家卫生健康委联合印发《支持创新药高质量发展的若干措施》,谈及商保资讯

国家医保局 国家卫生健康委联合印发《支持创新药高质量发展的若干措施》,谈及商保

与医保目录调整的不同点在于,商保创新药目录将充分尊重商业保险公司的市场主体地位,在方案制定、专家评审、价格协商等环节,保险公司行业专家将充分参与。商保专家对于一个药...

2025-07-01 14:58

中析生物完成近亿元A轮融资,加速智慧实验室布局与全球化拓展资讯

中析生物完成近亿元A轮融资,加速智慧实验室布局与全球化拓展

近日,实验室自动化领域企业苏州中析生物信息有限公司(以下简称“中析生物”)宣布完成近亿元A轮融资,由中信建投资本领投,启明创投持续

2025-07-01 13:15