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2024-06-16T07:10:12Z

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Als '''RNA-Sequenzierung''' wird die Bestimmung der [[Nukleotide|Nukleotidabfolge]] der [[RNA]] bezeichnet. Hierfür wird die RNA in [[cDNA]] übersetzt, damit die Methode der [[DNA-Sequenzierung]] angewendet werden kann. RNA-Seq enthüllt Informationen zur [[Genexpression]], wie zum Beispiel unterschiedliche [[Allel]]e eines [[Gen]]s exprimiert sind. Im Falle von [[RNA-Seq]] auch das Erkennen von [[Posttranskriptionale Modifikation|posttranskriptionalen Modifikationen]] oder Identifizierung von [[Fusions-Gen]]en.<ref name="wang2009">{{cite journal | journal=[[Nature Reviews Genetics]] | volume=10 | issue=1 | pages=57–63 | date=2009-01 | author=Zhong Wang, Mark Gerstein, Michael Snyder| title=RNA-Seq: a revolutionary tool for transcriptomics | pmid=19015660 | pmc=2949280 | doi= 10.1038/nrg2484}}</ref>

== Überblick ==
Nach einer [[RNA-Reinigung]] können verschiedene Methoden verwendet werden. Grundsätzlich kann man die Technologien zur Erforschung der Genexpression in [[Hybridisierung (Molekularbiologie)|hybridisierungsbasierende]] Methoden und sequenzbasierte Methoden einteilen. Hybridisierungsbasierende Methoden, wie z. B. [[Microarray]]s sind relativ billig, jedoch haben diese Methoden einige Einschränkungen, wie zum Beispiel hohes Hintergrundrauschen und eine geringere Auflösung (engl. {{lang|en|dynamic range}}).<ref name="pmid17686789">{{cite journal| author=Thomas E. Royce, Joel S. Rozowsky, Mark B. Gerstein| title=Toward a universal microarray: prediction of gene expression through nearest-neighbor probe sequence identification. | journal=[[Nucleic Acids Research]] | year= 2007 | volume= 35 | issue= 15 | pages= e99 | pmid=17686789 | doi=10.1093/nar/gkm549 | pmc=1976448}}</ref><ref name="pmid16749918">{{cite journal| author=Michał J. Okoniewski, Crispin J. Miller | title=Hybridization interactions between probesets in short oligo microarrays lead to spurious correlations. | journal=BMC Bioinformatics | year= 2006 | volume= 7 | issue= | pages= 276 | pmid=16749918 | doi=10.1186/1471-2105-7-276 | pmc=1513401}}</ref> Sequenzbasierte Methoden wie die [[Sanger-Methode#Didesoxymethode nach Sanger|Sanger-Sequenzierung]] sind sehr zeitaufwändig und teuer, wurden aber weiterentwickelt zu [[Serielle Analyse der Genexpression|SAGE]] und [[Reverse Transkriptase-Polymerase-Kettenreaktion|RT-PCR]].

[[RNA-Seq]] ist eine moderne sequenzbasierte Methode und basiert auf [[Next Generation Sequencing#Moderne Ansätze|Sequenzierung der nächsten Generation]] (engl. {{lang|en|next-generation sequencing}}). RNA-Seq hat klare Vorteile gegenüber den anderen Methoden. RNA-Seq hilft dabei, komplexe [[Transkriptom]]e zu erforschen und gibt Aufschluss, welche [[Exon]]s in der [[mRNA|messenger-RNA]] zusammenfinden. Geringes Hintergrundrauschen, höhere Auflösung und hohe Reproduktionsraten in technischen als auch biologischen [[Replikation|Replikaten]] sind klare Vorteile von RNA-Seq.<ref name="wang2009" /> Jedoch sind „Next-Generation-Sequencing“-Techniken vergleichsweise teuer.

== Biologischer Hintergrund ==
Die Zelle verwendet nur einen Teil ihrer [[Gen]]e. Darunter fallen die [[Haushaltsgen]]e und die Gene der spezialisierten Zelle. Zum Beispiel haben [[Muskelfaser|Muskelzellen]] mechanische Eigenschaften und [[Erythrozyt|Blutzellen]] können Sauerstoff transportieren. Alle Zellen haben identische Gene, unterscheiden sich aber in ihrer [[Genexpression]]. Genexpression ist die Synthese von Proteinen aus der [[DNA]]. Die [[Genexpressionsanalyse]] oder auch Transkriptom-Analyse misst, welche Gene ein- oder ausgeschaltet sind. Wenn ein Gen angeschaltet ist, dann werden Teile des Gens in die [[mRNA]] übergeführt. Methoden der Genexpressionsanalyse, wie die des RNA-Seq, misst die Konzentration der mRNA in verschiedenen experimentellen Bedingungen (z. B. mit/ohne Medikamente). Die Genexpressionsanalyse folgt also der Frage, wie sich die mRNA-Konzentration durch Medikamente, in unterschiedlichen Entwicklungsstadien der Zelle, im gesunden oder erkrankten Zustand verhält.

Mit der RNA-Sequenz kann man den Mechanismus des [[Alternatives Spleißen|alternativen Spleißens]]<ref name="pmid19289445">{{cite journal| author=Trapnell C, Pachter L, Salzberg SL| title=TopHat: discovering splice junctions with RNA-Seq. | journal=Bioinformatics | year= 2009 | volume= 25 | issue= 9 | pages= 1105–1111 | pmid=19289445 | doi=10.1093/bioinformatics/btp120 | pmc=2672628 }}</ref> sowie Fusionsgene<ref name="pmid17425505">{{cite journal| author=Teixeira MR| title=Recurrent fusion oncogenes in carcinomas. | journal=Crit Rev Oncog | year= 2006 | volume= 12 | issue= 3–4 | pages= 257–271 | pmid=17425505 | doi= | pmc= }}</ref> besser verstehen. Alternatives Spleißen ist der Prozess, bei dem die pre-RNA in verschiedene mRNAs und somit auch in verschiedene Proteine umgewandelt wird. Fusionsgene sind Hybridgene aus zwei vorher getrennten Genen, vereint in einem Gen. Fusionsgene entstehen durch [[Translokation (Genetik)|Translokation]], [[Deletion|interstitielle Deletion]] oder durch [[Inversion (Genetik)|chromosomale Inversion]].

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Gentechnik|DNA-Sequenzierung]]
[[Kategorie:Nukleinsäure-Methode]]
[[Kategorie:Molekularbiologie]]
[[Kategorie:Biochemisches Nachweisverfahren]]

[[en:Sequencing#RNA sequencing]]

RNA-Sequenzierung - Versionsgeschichte

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