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Une synthèse des analyses d'ARN

La collection de molécules d'ARN dans une cellule, connue sous le nom de transcriptome, retient la clavette sur une quantité d'informations utiles. Elle peut nous indiquer où des gènes sont tournés en marche et en arrêt, ainsi que découvrant dans quelle mesure le gène est en activité.

L'ordonnancement d'ARN est une méthode qui permet à des scientifiques d'examiner dans le transcriptome d'une cellule et d'acquérir cette information.

Les analyses qui effectuent l'ordonnancement d'ARN ont des avantages par rapport aux méthodes précédentes de vérifier l'expression du gène telle que Sanger ordonnançant et aux méthodes basées sur puce ADN parce qu'elles fournissent une couverture plus de haute résolution et plus grande du transcriptome.

En plus de gagner l'aperçu de l'expression du gène dans des cellules des tissus et des organes, ces analyses peuvent recenser les transcriptions nouvelles et les gènes alternativement épissés de découverte, ainsi que découvrir l'expression d'allèle-détail.

ARN

Crédit d'image : Petarg/Shutterstock.com

Les analyses d'ARN ont tiré bénéfice des avancements récents dans leurs procédés, les rendant capables de déterminer la complexité fonctionnelle de la transcription. Des analyses modernes peuvent être employées pour explorer l'ARN total, et les différents sous-types d'ARN tel que pré-ARNm, microRNA, petit ARN de intervention, et long ncRNA.

La signification des analyses d'ARN est qu'elles fournissent une transcription globale profilant l'outil qui est susceptible d'être essentiel pour développer notre compréhension de la façon dont les gènes influencent la maladie et plus, ainsi que de développer les outils de diagnostic neufs et même les demandes de règlement.

Types d'analyse d'ARN

Les catégories principales de l'analyse d'ARN sont préparation de bibliothèque, petit ARN de RNA/non-coding ordonnançant, ARN direct ordonnançant, et synthèse d'ADNc. Tandis que ce ne sont pas les seules méthodes, elles sont ceux qui sont bien établis et ont elles-mêmes utile déjà prouvé dans de nombreuses disciplines biologiques.

La technique de bibliothèque entoure trois opérations générales : Isolement d'ARN, choix d'ARN/épuisement, et synthèse d'ADNc. L'isolement d'ARN concerne séparer l'ARN du tissu et le mélanger à la deoxyribonucléase.

Un gel est alors employé pour mesurer la dégradation d'ARN, et l'électrophorèse capillaire prévoit un numéro d'intégrité d'ARN à l'échantillon. Pendant le choix/épuisement d'ARN l'ARN d'isolement peut être filtré pour sélecter cela qui grippe aux séquences spécifiques. En conclusion, l'ARN est inverse transcrit en ADNc pour activer l'amplification. Cette étape permet à la séquence de s'analyser.

La technique connue sous le nom de petit ordonnancement d'ARN de RNA/non-coding est une modification de la méthode de bibliothèque. Elle concerne l'ARN étant sélecté basé sur une classe de grandeur visée. Un gel de taille-exclusion, des talons magnétiques ou un nécessaire commercialement développé est employé pour isoler la taille désirée de l'ARN. Cet ADN d'isolement est alors épuré, et l'inverse est transcrit en ADNc.

L'ordonnancement direct d'ARN a été déterminé pour surmonter les vices de procédure des méthodes précédentes qui se fondent sur convertir l'ARN en ADNc, amplification, ligature et d'autres manipulations qui introduisent l'erreur. l'ARN direct d'Unique-molécule ordonnançant des utilisations une façon massivement parallèle aux molécules d'ARN de séquence directement, et retire ce risque d'introduire des polarisations.

En conclusion, les méthodes d'ARN unicellulaire ordonnançant (scRNA-Seq) ont été développées pour analyser l'expression de RNAs de grandes populations des cellules. Les méthodes comme des puces ADN et ARN-Seq en vrac normal sont des analyses entourées dans cette catégorie. Elles peuvent être employées pour produire des profils d'expression de différentes cellules, bien qu'elles ne fournissent pas un regard complet dans le chaque ARN unique exprimé dans une cellule de prélèvement. En revanche, des configurations de l'expression du gène sont déterminées par l'analyse de batterie de gènes, qui a prouvé à être essentiel en recensant les types rares de cellules.

Des méthodes plus neuves comprennent transcriptase-ACP quantitatif d'inverse (qRT-ACP), une méthode qui se fonde de nouveau sur la transcription de l'ARN à l'ADNc, qui est alors employé comme matrice pour la réaction de qPCR. Cette méthode a été déjà employée dans plusieurs applications telles que la validation de RNAi, l'analyse de l'expression des gènes, la validation de puce ADN, le dépistage génétique, le dépistage d'agent pathogène, et la recherche de la maladie.

D'autres méthodes neuf en évolution comprennent l'ARN de la deuxième génération ordonnançant, et multiplexent la technologie de code à couleurs digitale de code barre, qui a été employée récent dans les études de ceux avec le non-petit cancer de poumon de cellules.

Utilisation clinique des analyses d'ARN

Les analyses d'ARN sont devenues bien établies dans applications cliniques variées. Elles ont prouvé leur utilisation en développant notre connaissance de, et l'assistance au diagnostic, au pronostic, et à l'évaluation de l'aptitude thérapeutique dans plusieurs maladies, telles que différents types de cancer, un grand choix de maladies infectieuses, et infections telles que le HPV.

Les techniques ont également piloté l'analyse considérable dans le développement des embryons et des organismes.

Probablement le fonctionnement le plus précieux des analyses d'ARN est en recensant des fusions de génique et l'expression différentielle des transcriptions qui sont déjà identifiées en tant qu'étant principales dans l'amorçage de la maladie. Il y a une grande opportunité d'employer des analyses d'ARN dans ce domaine.

En outre, des analyses d'ARN sont employées dans la recherche qui influencera éventuellement l'horizontal clinique. Par exemple, RNAs extracellulaire sont explorés en tant qu'indicateurs diagnostiques non envahissants potentiels de la maladie. Pendant que la recherche continue nous pouvons voir le développement des normes de benchmark et de l'optimisation d'analyse dans cet endroit, l'ouvrant jusqu'à l'utilisation clinique à cet effet.

Le contrat à terme a pu voir ces analyses aider à développer des molécules d'ARN en tant qu'agents thérapeutiques. Les développements futurs sont susceptibles également de voir l'amélioration des analyses d'ARN, les ouvrant jusqu'à l'utilisation dans plus d'applications, principalement dans les domaines de la maladie auto-immune, du développement, de la maladie infectieuse, de l'oncologie, et de la neurologie.

Sources :

  • Cattani, P., Siddu, A., D'Onghia, S., Marchetti, S., Santangelo, R., Vellone, V., Zannoni, G. et Fadda, G. (2009). Analyses d'ARN (E6 et E7) contre des analyses d'ADN (E6 et E7) pour l'évaluation des risques pour des femmes infectées avec le papillomavirus humain. Tourillon de la microbiologie clinique, 47(7), pp.2136-2141. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2708475/
  • Kukurba, K. et Montgomery, S. (2015). Ordonnancement et analyse d'ARN. Protocoles de Cold Spring Harbor, 2015(11), p.pdb.top084970. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4863231/
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  • Sullenger, B. et Gilboa, E. (2002). Applications cliniques apparaissantes d'ARN. Nature, 418(6894), pp.252-258. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12110902

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Last Updated: Feb 20, 2020

Sarah Moore

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