遺伝子発現解析
遺伝子発現解析による細胞活性メカニズムの解明
遺伝子発現解析とは？
遺伝子発現解析では、ゲノムのコーディング領域における遺伝子の転写発現について調べます。この方法では、mRNAの解析、コーディングトランスクリプトームにおける既知および新規のアイソフォームの同定、遺伝子融合の検出、およびアリル特異的発現の測定により、遺伝子発現の高感度で正確な定量が可能です。
次世代シーケンサー（NGS）などの高度なテクノロジーは、1回の実験での遺伝子発現レベルのプロファイル規模、速度、精度に革命をもたらしました。NGSベースのRNAシーケンス（RNA-Seq）を、遺伝子発現マイクロアレイやqRT-PCRなどの他の一般的な遺伝子発現プロファイル法と比較し、遺伝子発現を分析し、RNA-Seqを用いて新規転写産物を同定する方法を学びます。
一般的な遺伝子発現解析手法
研究の目標に基づいて、特定のターゲットの遺伝子発現をプロファイルしたり、コーディングトランスクリプトームを解析したりするために、さまざまな方法を用いることができます。いくつかの主要な遺伝子発現およびトランスクリプトーム解析手法の利点や検討事項について学びます。
| 手法 | 利点 | 検討事項 |
|---|---|---|
RNA-Seq詳細はこちら： |
1回のアッセイで既知の特徴と新たな特徴をいずれも検出できます。幅広いダイナミックレンジ。あらゆる生物種に適用できます。ハイスループットアプリケーションにおいて、拡張性とコスト効率に優れています。 |
ターゲット数が少ない（ターゲット数が10未満など）シーケンスには、時間がかかる場合があります。 |
遺伝子発現マイクロアレイ詳細はこちら： |
既知の遺伝子および転写産物の解析において高いサンプルスループットを実現します。多くのサイエンティストにとって馴染みのあるワークフローです。 |
新規の転写産物を検出することができません。マイクロアレイによる遺伝子発現解析では、低シグナル領域でのノイズによる影響と高シグナル領域でのシグナル飽和による影響があります。1 |
qRT-PCR詳細はこちら： |
ターゲット数が少ない場合（ターゲット数が10未満の場合など）に有効です。ほとんどのラボで既に導入されている機器を使用した、迅速かつシンプルなワークフローです。 |
検出できるのは既知の配列に限られており、拡張性が低いです。 |
追加資料
乳がんにおける遺伝子発現パターン
Illumina Genomics Podcastのエピソード41では、Ake Borg博士が遺伝子発現、メチル化、その他のゲノム変異のパターンに基づく乳房腫瘍の分類について論じています。
がんに関連する遺伝子発現プロファイルの検索
研究者らは、RNA-Seqやその他のNGS手法を用いてがん関連遺伝子発現バイオマーカーを明らかにする方法について考察しています。
薬物感受性腫瘍形成パスウェイの解明
研究者らは、NGSベースのRNA-Seqを用いてバイオマーカーのプロファイルを行い、がんサンプル中の活性化パスウェイのトランスクリプトームシグネチャーを解析します。
がん遺伝子発現プロファイル
RNAシーケンシングによる遺伝子発現およびトランスクリプトームの変化の解析は、腫瘍の分類および進行を研究者が理解するうえで有用です。
シングルセルからの遺伝子発現の評価
高感度なウルトラローインプット手法とシングルセルRNAシーケンス（RNA-Seq）手法で、研究者は複雑な組織内の個々の細胞の生物学的調査により、環境要因に対する細胞の部分母集団での応答を評価することができます。
複雑な疾患の研究
遺伝子発現およびトランスクリプトームプロファイル研究は、研究者が分子レベルで神経疾患、免疫疾患、およびその他の複雑な疾患をよりよく理解するのに役立ちます。
参考文献
- Zhao S, Fung-Leung WP, Bittner A, and Ngo K, Liu X. Comparison of RNA-Seq and microarray in transcriptome profiling of activated T cells. PLoS One. 2014;16;9(1):e78644.