Rna-seq

Transcriptoma
Author

Carlos Daniel M Duarte

Published

July 1, 2024

Sequênciamento de RNA

O sequênciamento de RNA é uma das melhores técnicas de análise de trascriptoma, junto com single-cell, superaram as limitações dos microarrays. Ela é baseada em um processo de conversão e preparo de biblioteca para os transcritos de RNA se transformarem em cDNA, assim possibilitando o encaixe nas tecnicas de sequenciamento, com NGS.

Extração e Filtragem do RNA

Este passo é essencial para se obter a amostra de RNA, é possível a extração por diversos métodos e assim como a filtração o objetivo é enrriquecer a amostra, ou já na extração com um kit de extração alvo expecífico, como mirvana para microRNAs, ou Fenol-cloroformio para RNA total, ou beads magnéticas.

É comum que a extração seja feita com 2 kits, um que extraia RNA total e outro que extraia apenas os alvos os quais sejam de interrese para sua pergunta biológica. Por exemplo, a maioria dos RNAs presentes em uma amostra são rRNAs(RNAs ribossomais) os quais talvez não sejam tão úteis dependendo da sua pergunta. Então é aplicado um kit que é capaz de remover este tipo de RNA, como um baseado em beads magnéticas.

Trabalho em RNA-seq

Fragmentação

A maioria dos laboratórios possue o sequenciamento baseado em tecnologias da segunda geração (NGS). As quais é necessário a fragmentação do alvos para que seja possível a análise, normalmente entre 200-250bp. Isto pode ser feito com uma RNAase ou sonicação, assim gerando fragmentos compatíveis a tecnologia.

fragmentação

Controle de qualidade da Fragmentação

É necessário o controle de qualidade da fragmentação pois caso isso for perdido, os fragmentos de interrese não poderão ser sequenciados, assim perdendo o propósito da análise. Dois principais métodos são aplicados para este fim, como a flororímeria e PCR por capilar. PCR a qual é semelhante ao mecanismo explicado no sequenciamento Sanguer, cujo é feito a análise de onde estão os maiores porções dos fragmentos da amostra.

Gráfico do bioanalyzer

Preparo da Biblíoteca

As bibliotecas de Transcriptoma tem que ser convertidas em cDNA para serem compatíveis com a tecnologia, devem ter o sentido da fita conservado 5' -> 3' e 3' -> 5', pois é interresante para a análise. Assim como um indentificador de amostra, porém esse indentificador pode ou não ser feito nesta etapa, pois o preparo da biblioteca para o sequenciamento de DNA (Sanger,NGS, Nanopore e PacBio), também possue a etapa de indentificação de amostra.

Para a conservação do sentido da fita de RNA é adicionado dois fragmentos de DNAds com sequencias conhecidas as pontas do fragmento, assim é possível saber o sentido pois digamos que a sequencia AATCCG corresponde sempre ao sentido 5' e GGAAC sempre corresponde ao sentido 3', Dependendo da ordem a qual o fragmento é sequenciado, é possível a indentificação no inicio da fita. Estes fragmentos são adicionados e grudados com uma ligase.

  1. O quê é feito para que os fragmentos indentificadores de sentido não se grudem em ambas as extremidades da fita ?

Além disso, para a conversão de RNA em cDNA, nesse fragmentos é adicionado outra fita complementar a sequencia dos indentificadores, os quais se pareiam ma parte inical e final dos indentificadores, assim impedinfo que os mesmos fragmentos indentificadores se grudem na mesma fita, criando um indentificador 3' -> 3'. Os primeres são randômicos , portanto são capases de converter qualquer sequencia de RNA em cDNA.

Preparo de biblioteca

Sequenciamento

O sequênciamento é geralmente feito por NGS, porém é possível por outros métodos. Em relação ao NGS, é necessário seguir todos os passos necessários para o encaixe á tecnologia.

Sequenciamento

Análise

Analise