게놈 연구 분야에서, 두 가지 강력한 기술, 즉 RNA 시퀀싱 (RNA-Seq)과 CRISPR 스크리닝– 유전자 기능, 조절 메커니즘 및 질병 과정을 연구하는 데 일반적으로 사용됩니다. 두 가지 접근법 모두 게놈과 기능에 대한 귀중한 통찰력을 제공하지만, 방법론, 응용 프로그램 및 생성하는 데이터 유형이 크게 다릅니다. RNA 시퀀싱과 CRISPR 스크리닝의 차이점을 이해하는 것은 실험에 대한 올바른 접근법을 선택하는 데 중요합니다. 이 기사는이 두 가지 기술을 자세히 탐구하여 유전자 연구의 발전에있어서의 차이, 장점 및 역할을 강조합니다.
RNA 시퀀싱 또는 RNA-Seq는 전 사체를 분석하는 데 사용되는 고 처리량 시퀀싱 기술-주어진 세포 또는 조직 유형에서 DNA로부터 전사 된 RNA 분자 세트입니다. RNA-Seq는 유전자 발현의 정량화, 대안 적 스 플라이 싱 사건의 검출 및 비 코딩 RNA 분자의 확인을 허용한다. RNA를 시퀀싱함으로써, 연구자들은 유전자가 어떻게 조절되는지, 유전자 발현이 다른 조건에 따라 어떻게 다른지, 그리고 다른 RNA 종이 세포 과정에 어떻게 기여하는지에 대한 통찰력을 얻을 수있다.
RNA-Seq의 작동 방식
- RNA 추출 : 총 RNA는 관심 샘플 (예 : 세포주, 조직 샘플 또는 유기체)으로부터 추출된다.
- 도서관 준비 : RNA는 상보적인 DNA (cDNA)로 역전 된 후 시퀀싱을 위해 더 작은 조각으로 조각화된다.
- 시퀀싱 : cDNA 단편은 차세대 시퀀싱 (NGS) 기술을 사용하여 시퀀싱된다.
- 데이터 분석 : 생성 된 서열은 유전자 발현 수준, 스 플라이 싱 패턴 및 기타 특징을 분석하기 위해 기준 게놈 또는 전 사체에 다시 맵핑된다.
RNA-Seq는 무엇을 제공합니까?
- 유전자 발현 프로파일 : RNA-Seq를 통해 연구원은 각 유전자로부터의 전 사체의 풍부함을 측정하여 유전자 활동의 스냅 샷을 제공 할 수 있습니다.
- 대체 스 플라이 싱 이벤트 : RNA-Seq는 유전자 조절의 주요 측면 인 대안 적 스 플라이 싱으로 인해 발생하는 유전자의 이소 형을 확인할 수있다.
- 비 코딩 RNA : RNA-Seq는 또한 MicroRNA, 긴 비 코딩 RNA 및 기타 조절 RNA 종과 같은 비 코딩 RNA를 식별하고 정량화합니다.
반면에 CRISPR 스크리닝은 CRISPR-CAS9 시스템 표적화 된 방식으로 유전자를 변경합니다. 이 기술은 유전자의 게놈 또는 표적화 된 섭동이 다양한 생물학적 맥락에서 그들의 기능을 연구 할 수있게한다. 유전자 발현 수준을 측정하는 데 중점을 둔 RNA-Seq와는 달리, CRISPR 스크리닝은 유전자 변형 (예 : 유전자 녹아웃, 활성화 또는 억제)을 생성하고 이러한 변형이 세포 행동, 질병 과정 또는 약물에 대한 반응에 어떤 영향을 미치는지 분석하는 것을 포함합니다.
CRISPR 심사의 작동 방식
- 도서관 준비 : CRISPR 라이브러리는 준비되어 있으며, 이는 다른 유전자 또는 특정 유전자 패밀리를 표적화하도록 설계된 단일 가이드 RNA (SGRNA) 모음을 포함합니다.
- 배달: CRISPR 라이브러리는 (바이러스 벡터 또는 기타 전달 시스템을 통해) 세포에 도입됩니다.
- 유전자 편집 : CRISPR-CAS9 시스템은 이중 가닥 파괴를 유도하여 유전자 녹아웃, 활성화 또는 억제로 이어진 유전자를 편집합니다.
- 스크리닝 및 데이터 수집 : 연구자들은 유전자 변형으로 인한 표현형 변화 (예 : 세포 생존, 증식, 약물 내성 등)를 스크리닝합니다.
- 데이터 분석 : 결과는 특정 프로세스와 관련된 유전자를 식별하여 생물학에서의 역할에 대한 기능적 통찰력을 제공하기 위해 분석됩니다.
CRISPR 심사는 무엇을 제공합니까?
- 유전자 기능 통찰력 : 유전자를 체계적으로 노크하거나 활성화함으로써, CRISPR 스크리닝은 연구자들이 특정 세포 과정에서 유전자의 기능적 역할을 결정할 수있게한다.
- 질병에 대한 목표 식별 : CRISPR 스크린은 일반적으로 질병 진행, 약물 내성 및 치료 반응에 영향을 미치는 유전자를 식별하는 데 사용됩니다.
- 고 처리량 기능 유전체학 : CRISPR 스크리닝은 수천 개의 유전자를 동시에 교란시켜 대규모 유전자 연구를위한 강력한 도구입니다.
RNA-Seq와 CRISPR 스크리닝은 모두 귀중한 게놈 통찰력을 제공하지만, 다른 목적을 제공하며 다른 맥락에서 적용됩니다. 다음은 주요 차이점입니다.
목적과 초점
- RNA-seq: 유전자 발현을 측정하고 전 사체를 이해하는 데 중점을 둡니다. 그것은 유전자가 전사되는 스냅 샷과 다른 조건에서 유전자 발현 수준이 어떻게 변하는지를 제공합니다.
- CRISPR 스크리닝: 유전자를 교란시키고 표현형 결과를 연구함으로써 유전자 기능에 중점을 둡니다. 특정 생물학적 과정 또는 질병 메커니즘에 중요한 유전자를 식별하는 데 사용됩니다.
방법론
- RNA-seq: 유전자 발현 수준, 스플 라이스 변이체 및 비 코딩 RNA를 분석하기 위해 RNA 시퀀싱을 포함한다. 그것은 게놈의 유전자 변형을 포함하지 않습니다.
- CRISPR 스크리닝: 유전자 섭동의 기능적 결과를 연구하기 위해 녹아웃 또는 활성화와 같은 게놈에서 표적화 된 유전자 변형을 생성하는 것입니다.
데이터 출력
- RNA-seq : 전 사체 풍부도, 대안 적 스 플라이 싱 사건 및 조절 RNA 종을 포함한 유전자 발현 데이터를 생성합니다.
- CRISPR 심사 : 유전자 변형이 세포 행동, 질병 표현형 또는 약물 반응에 어떤 영향을 미치는지에 대한 정보를 포함하여 표현형 데이터를 생성합니다.
응용 프로그램
- RNA-seq : 유전자 발현 패턴, 대안 적 스 플라이 싱 및 조절 RNA를 연구하는 데 주로 사용됩니다. 그것은 연구자들이 질병 상태를 포함한 다른 조건에 대한 반응으로 분자 변화를 이해하는 데 도움이됩니다.
- CRISPR 심사 : 질병 메커니즘, 약물 내성 및 세포 과정에 관여하는 유전자를 식별하는 데 사용됩니다. 그것은 연구자들이 유전자 변형의 영향을 관찰함으로써 유전자의 기능적 역할을 결정하는 데 도움이됩니다.
- RNA-seq 유전자의 글로벌 발현을 탐구하고, 유전자가 어떻게 조절되는지 이해하고, 질병, 치료 또는 환경 적 요인으로 인한 유전자 발현의 변화를 식별하는 데 이상적이다. 유전자가 다른 조건에서 어떻게 발현되는지를 측정하거나 새로운 전 사체 이소 형을 식별하는 데 관심이 있다면, RNA-Seq가 선택된 도구입니다.
- CRISPR 스크리닝 유전자와 표현형 사이의 인과 관계를 이해하려는 기능 유전체학 연구에 적합합니다. 새로운 약물 표적을 식별하려면 유전자 취약점 또는 MAP 유전자 네트워크를 연구하고 있다면 CRISPR 스크리닝이 선호되는 접근법입니다.
RNA-Seq 및 CRISPR 스크리닝은 유전체학에 대한 다르지만 귀중한 통찰력을 제공하는 보완 기술입니다. RNA-Seq는 전사 환경과 유전자 조절을 이해하는 데 도움이되지만 CRISPR 스크리닝을 통해 유전자 기능을 조사하고 유전자 변화와 표현형 결과 사이의 인과 관계를 발견 할 수 있습니다. 연구자들은 종종이 두 가지 기술을 함께 사용하여 유전자 발현과 기능에 대한 더 깊은 이해를 얻습니다. 이는 약물 발견, 질병 모델링 및 개인화 된 의약품의 발전을 이끌어 낼 수 있습니다.
두 기술 모두 현대 유전체학에서 중추적 인 역할을하며, 그들의 보완적인 특성은 유전자 네트워크와 질병 메커니즘을 이해하는 데보다 포괄적 인 접근을 가능하게합니다. 연구 질문에 따라 RNA-Seq와 CRISPR 스크리닝을 선택하거나 두 가지를 사용하면 건강과 질병의 유전 적 기초에 대한 강력한 통찰력을 제공 할 수 있습니다.
Stephanie M.에 의해 출판
