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芯片与测序(一)

2021.7.01

在高通量检测这个领域里,基因芯片和二代测序这对相爱相杀的cp,原本均是了解基因组结构和功能的绝佳高手,如今为了一争高下,又是闹的不开交。这不,基因芯片仗着自己老大哥的身份,手持一个二维的DNA探针阵列所形成的三维地图,以数以万计的探针做方向标,能按图索骥的找到基因组的特定位置,且结合完整成熟的指控分析手段能快狠准地筛选出所需基因,颇有几分笑傲江湖的气势。

  然而,RNA测序技术作为后起之秀,不仅能轻而易举地解读由转录组组成的生命杂志,就连探索新的突变位点以及新基因之事也都不在话下。这锋芒毕露的架势,显然来势汹汹,眼瞅着就要把这些年略显沉寂的芯片老大哥给打压下去,成为高通量领域里独霸一方的势力了。

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  至此,进入看戏模式的吃瓜群众—科研者们,虽然表面看的热闹,其实内心深处也颇为纠结,万一哪天真要战队,我该支持谁呢?芯片与测序各有所长,均可大放异彩,到底谁才是笑到最后的那一个呢?

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  芯片vs测序,各领风骚

  BMC Genomics 的一篇文章,似乎能为一众心有存疑的科研者们指点迷津。它以9对肺鳞状细胞癌配对样本为材料,分别用Affymetrix HumanTranscriptome Arrays 2.0 (HTA)(最新一代全转录本表达谱芯片)和IlluminaHiSeq 2000检测平台,以测序200 M reads为基础,深入比较了芯片和测序在转录本定量检测和可变剪切方面的情况。

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  首先,就检测基因覆盖范围而言,芯片和测序均可检测到Ensembl数据库中92%的mRNA和90%的lncRNA,可以说是不相上下,打成平局。

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  而在正常和肿瘤组织生物学重复比较分析,发现在低表达基因上,RNA-seq检测的样本可变性更大,而芯片则没有表达高低的偏好性,说明HTA芯片的稳定性比RNA-Seq更好。

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  至于灵敏度,依据检测信号分布强度(log2 intensity values),HTA的变化范围在3到13之间,而RNA-seq则在-1到14之间,其动态范围更大,可减少一些漏网之鱼,然而对于一些短片度基因,却是芯片的检测效果更好一些。

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  而非配对差异分析结果中,在mRNA差异检出数量中,HTA对比RNA-seq分别是6173和4777(3683为共有);在lncRNA差异检出数量中,HTA对比RNA-seq分别是1219和892(376为共有)。

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  显然,对同样疾病样本在TCGA上的数据分析比较,差异基因中,无论是mRNA,还是lncRNA,芯片与TCGA吻合的基因数量更多。


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