[NGS]RNA-seq vs. Microarray

數十年來microarray做為研究大量基因表現差異的主要技術，近年由於NGS的發展，NGS具有可針對非模式物種、高靈敏度、進行基因註解的優勢，在特定的分析策略下得以漸漸取代microarray。




Microarray必須經由已知的probe藉由hybridization的方式判定RNA表現量。除了必須有已知的序列限制外，hybridization的方式也會有background的干擾，影響表現量的差異性。RNA-seq則沒有以上這些限制，並且可以針對RNA splicing、isoform 進行研究，也可以和最新的database進行分析比對，相較於microarray是對固定的database進行分析，RNA-seq在後續分析更有彈性。

Platform	NGS	Microarray
Sample Requirements	Strict	General
Sensitivity	Better than array	Good
Databases	Latest	Irregular update
Re-analysis	Flexible	No
Discovery Splicing	Yes	No
Price	High	low

由文獻指出，利用illumina RNA-sequencing和microarray比較liver和kidney的基因表現情形¹。illumina sequencing比起microarray可以偵測到更多表現量不同的基因(如圖一)，並且可以看出exon及junction間比對回去的reads數的差異性，之後進一步經由qPCR驗證也發現sequencing data的基因表現差異與真實的生物體基因表現差異較為一致。由此可知，RNA-seq在分析的限制較microarray少，可以提供更多基因表現分析。



另外由另一篇文獻研究指出,在human B-cell上藉由RNA-seq 和microarry 的實驗針對20 individual gene 其Dynamic range的比較,也發現RNA-seq相較於microarry有較大的Dynamic range以及變異係數²。



由此可知，在一定的定序量下，RNA-seq比起microarray可以獲得較多的分析資訊,包含novel gene prediction, isoform detection, 又可以有較廣的訊號範圍。



    

圖一:利用Venn diagram顯示sequening和array overlap的基因個數以及unique的基因個數。結果顯示sequencing的unique基因數遠大於array。

   

圖二:20個human B-cell 基因藉由RNA-seq 和microarray比較Dynamic range和變異係數的差異。



1.John C. Marioni, et al.,RNA-seq: An assessment of technical reproducibility

and comparison with gene expression arrays , Genome Research, 18:1509–1517 (2008)

2.Toung JM et al., RNA-sequence analysis of human B-cells,Genomic Reseach, 21:991–998 (2011)