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
资讯 微滔生物完成超 5000 万美元 A 轮、A + 轮融资,专注体内 CAR-T 细胞疗法赛道
本轮融资由正心谷资本与德诚资本分别领投,OrbiMed(奥博资本)、汉康资本、卫材创新风投基金、建发新兴投资等知名机构跟投,老股东启明创投、顺禧资本、杏泽资本持续加码
2026-04-29 13:21
资讯 “A to H 18A第一股”诞生!迈威生物正式登陆香港联交所主板
2026年4月28日,迈威(上海)生物科技股份有限公司(以下简称“迈威生物”,A股代码:688062 SH,港股代码:02493 HK)在香港联合交易所主板正式挂牌上市,成为首家“A to H”的18A上市公司。
2026-04-28 19:22
资讯 全面接轨国际,药物临床试验质量管理规范再升级
根据国家药监局发布的2025年第125号公告,自2026年3月31日后实施的药物临床试验,均适用《E6(R3):药物临床试验质量管理规范技术指导原则》(下称 ICH E6(R3))。
2026-04-28 19:13
资讯 百济神州引入PD-1/CTLA-4/VEGF-A三抗
4月28日,百济神州发布公告称,2026年4 月 24 日,百济神州有限公司的全资子公司广州百济神州生物制药有限公司与华辉安健(北京)生物科技有限公司签订了一份《独家选择权、...
2026-04-28 09:49
资讯 药品附条件批准上市申请审评审批工作程序
附条件批准时,每个附条件批准的适应症单独设置药品注册证书有效期,原则上,在确证性研究完成时限的基础上增加一年。确证性研究完成时限由药审中心在审评中与申请人沟通交流后...
2026-04-26 10:58
资讯 CDE:抗体偶联药物首次申报临床试验药学资料撰写指导原则
本指导原则基于 ICH M4Q( R1)总体框架, 格式体例与之保持一致, 在其框架下结合抗体偶联药物的药学研究特点,细化了 IND 申报药学资料的撰写要求,旨在为该类药物 IN...
2026-04-25 21:39
资讯 蚂蚁健康向医院开放“智慧医疗AI一体化方案” 支持智能体、云陪诊、本地化模型部署
4月25日,在2026中国医院信息网络大会(CHIMA 2026)上,蚂蚁健康面向全国医院及医疗机构推出“智慧医疗AI一体化方案”。
2026-04-25 20:09
资讯 美敦力 5.5 亿美元收购 Scientia Vascular,加码神经血管赛道布局
Scientia Vascular 是专注于神经血管创新器械研发的新兴企业,核心产品管线聚焦颅内血管病变介入治疗领域
2026-04-25 15:50
资讯 聚焦预防接种全龄升级,多方合力开展“成人全周期免疫促进暨带状疱疹公益科普”
4月25日,国家疾病预防控制局在上海举办主题宣传活动,呼吁“预防接种,苗助健康,全民行动”。
2026-04-25 15:41
资讯 超亿元 A 轮融资!奥明星程以 AI4S 定义下一代生物智能基础设施
由深创投与复星医药(复健资本)联合领投,太平股权、广东中医药大健康基金、杭实集团等多家头部投资机构、产业链龙头企业及多地国资跟投。
2026-04-24 18:28
资讯 Cytiva ÄKTA与Biacore系列产品实现本地生产, 以“桐庐样本”赋能生物医药“加速度”
依托桐庐生产基地,Cytiva持续提升本土供应能力,以更短的交付周期与定制化支持,精准匹配中国研发节奏,深度践行“在中国,为中国”承诺
2026-04-24 18:13
资讯 全球首个治疗遗传性耳聋基因疗法获批
4 月 23 日,再生元宣布,美国 FDA 已经加速批准其在研基因疗法Otarmeni(lunsotogene parvec-cwha)上市,该药品成为首个也是目前唯一获批用于治疗遗传性听力损失的基因疗法。
2026-04-24 18:01
资讯 CDE:治疗用重组蛋白药物首次申报临床试验药学资料撰写指导原则
本指导原则基于 ICH M4Q( R1)总体框架, 格式体例与之保持一致, 在其框架下结合治疗用重组蛋白药物的药学研究特点,细化了 IND 申报药学资料的撰写要求,旨在为该类药...
2026-04-24 12:44
资讯 甘李药业GLP-1R博凡格鲁肽Ⅲ期临床试验完成首例受试者给药
4月23日,甘李药业发布公告,博凡格鲁肽(研发代号:GZR18)注射液正在中国开展的适应症成人肥胖患者的中度至重度阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)的Ⅲ期临床试验,于近日成功完成首例...
2026-04-24 10:25
资讯 应世生物再冲港交所 IPO:手握国内唯一 III 期 FAK 抑制剂,专攻肿瘤耐药后市场
公司战略性聚焦黏着斑激酶(FAK)及整合素通路,这些靶点对肿瘤细胞的顽强生存能力至关重要。
2026-04-23 22:00
资讯 华东医药2025年创新收入大增64.2%,2026Q1扣非净利创单季历史新高
2026年4月23日晚间,华东医药(000963 SZ)发布2025年年度报告及2026年第一季度业绩。
2026-04-23 21:45





