日本推理小說家東野圭吾的作品《白金數(shù)據(jù)》中描述了這樣一個(gè)未來世界：日本政府秘密建立名為“白金數(shù)據(jù)”的數(shù)據(jù)庫。該庫搜集了全國人民的DNA數(shù)據(jù)，通過對(duì)犯罪分子留在現(xiàn)場(chǎng)的毛發(fā)、體液等證物進(jìn)行比對(duì)，警方可以高效、快速、準(zhǔn)確鎖定真兇。借助“白金數(shù)據(jù)”的幫助，一個(gè)檢舉率100%、冤案率0%的理想法制社會(huì)構(gòu)建完成。技術(shù)的發(fā)展可以改變?nèi)祟惖纳?，小說的情節(jié)雖然是虛構(gòu)的，但隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，相信這樣的一個(gè)未來世界終究會(huì)到來。 
小說中所謂的DNA技術(shù)大概就是DNA芯片技術(shù)，芯片技術(shù)是基因組表達(dá)分析的研究手段。在這一技術(shù)最輝煌的時(shí)期，準(zhǔn)備研究基因表達(dá)模式的人都會(huì)想到使用芯片。不過隨著測(cè)序成本的直線下降，RNA測(cè)序（RNA-seq）成為了越來越受歡迎的轉(zhuǎn)錄組分析方法。 那么DNA芯片技術(shù)和RNA測(cè)序有啥不一樣？ DNA芯片關(guān)鍵是“篩”！ DNA芯片是通過微加工技術(shù)，將數(shù)以萬計(jì)、乃至百萬計(jì)的特定序列的DNA片段（基因探針）有規(guī)律地排列固定于2c㎡的硅片、玻片等支持物上，構(gòu)成一個(gè)二維的DNA探針陣列，與電子計(jì)算機(jī)上的電子芯片十分相似所以被稱為基因芯片。通俗地說，DNA芯片就像一塊三維的地圖，上面各種特異的探針就是不同的地方，你想去哪里就按圖索驥找到特定的位置。 
基因芯片技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域主要有基因表達(dá)譜分析、新基因發(fā)現(xiàn)、基因突變及多態(tài)性分析、基因組文庫作圖、疾病診斷和預(yù)測(cè)、藥物篩選、基因測(cè)序等。美國總統(tǒng)克林頓在1998年1月的國情咨文中指出：“在未來的12年內(nèi)，基因芯片將為我們一生的疾病預(yù)防指點(diǎn)迷津”。 RNA 測(cè)序關(guān)鍵是“測(cè)”！ RNA 測(cè)序（RNA-seq）即轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)，就是把mRNA、小RNA和非編碼RNA等或者其中一些用高通量測(cè)序技術(shù)把它們的序列測(cè)出來。反映出它們的表達(dá)水平。RNA-Seq可進(jìn)行全基因組水平的基因表達(dá)差異研究，具有定量更準(zhǔn)確、可重復(fù)性更高、檢測(cè)范圍更廣、分析更可靠等特點(diǎn)。除了分析基因表達(dá)水平，RNA-Seq還能發(fā)現(xiàn)新的轉(zhuǎn)錄本、SNP和剪接變體，并提供等位基因特異的基因表達(dá)。 
“生命雜志”的解讀流程 如果將某一個(gè)物種的基因組比喻成該物種的“生命的讀本（book of life）”，那么轉(zhuǎn)錄組就可比作“生命雜志（newsstand of life）”。RNA 測(cè)序技術(shù)：就是一霸道總裁把報(bào)刊亭里的所有雜志（RNA）全都買回去，然后把所有的雜志全都放進(jìn)碎紙機(jī)里，使其成為一大堆碎紙條，然后由一大幫手下來整理碎紙條（現(xiàn)實(shí)生活中的計(jì)算機(jī)程序開發(fā)人員），將碎紙條還原成一本本的雜志。還有一群統(tǒng)計(jì)狂熱分子也跑來湊熱鬧，他們組織了一場(chǎng)比賽，看看哪些人整理碎紙條的效率最高，準(zhǔn)確率最高，能夠又快又好地還原出雜志的本來面目（轉(zhuǎn)錄組基因序列）。這個(gè)整理、拼接碎紙條的工作就是“轉(zhuǎn)錄子重建”工作，而轉(zhuǎn)錄子重建工作的重點(diǎn)內(nèi)容之一就是將RNA測(cè)序得到的片段信息與該RNA來源細(xì)胞的基因組對(duì)應(yīng)起來。 RNA-seq——繼往開來的領(lǐng)路人 Life is like a box of chocolates：you never know what you’re gonna get.（生活就像一盒巧克力，你永遠(yuǎn)也不知道下一個(gè)你會(huì)拿到什么。）就像《阿甘正傳》的經(jīng)典臺(tái)詞所傳達(dá)的那樣，RNA 測(cè)序是繼往開來的領(lǐng)路人，因?yàn)樵谔剿餍匝芯亢头悄Ｊ缴镅芯恐校琑NA-seq的轉(zhuǎn)錄組分析是無偏好的，可以揭示新剪接點(diǎn)、小RNA以及芯片漏掉的新基因。它是一個(gè)理想的研發(fā)平臺(tái)，能夠獲得轉(zhuǎn)錄本序列并在此基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)突變和融合轉(zhuǎn)錄本。 就像“大家一起來找茬”這種小游戲，找出兩幅圖的不同之處，點(diǎn)錯(cuò)會(huì)扣分，點(diǎn)對(duì)就得分，芯片分析就是依賴于已知的基因組信息確定未知的基因組信息，這也是該技術(shù)的最大局限。 RNA-seq——更加靈敏，可減少漏網(wǎng)之魚 研究指出，在檢測(cè)豐度較高的基因時(shí)，RNA-seq和芯片的結(jié)果基本一致。但在檢測(cè)表達(dá)水平低的基因時(shí)，RNA-seq更加準(zhǔn)確。為什么？ 當(dāng)基因低水平表達(dá)時(shí)，芯片中結(jié)合探針的cDNA發(fā)出較弱的熒光，難以壓倒背景熒光。對(duì)于RNA-seq而言，覆蓋度越高能檢測(cè)的轉(zhuǎn)錄本水平就越低，沒有絕對(duì)的下限。當(dāng)然，RNA-seq也沒有絕對(duì)的檢測(cè)上限。而芯片在檢測(cè)表達(dá)量很高的基因時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)飽和。 然并卵，姜仍是老的辣！ 盡管RNA-seq有那么多的優(yōu)點(diǎn)，大家對(duì)芯片仍是情有獨(dú)鐘。那是因?yàn)椋啾容^于RNA-seq，芯片技術(shù)更加成熟，尤其是樣本量比較大的研究。芯片在臨床研究中也很吃香，因?yàn)樗臄?shù)據(jù)處理又快又簡(jiǎn)單。芯片能提供高度一致的數(shù)據(jù)，分析軟件也相當(dāng)成熟。通過分析成百上千的樣本，基因和miRNA的表達(dá)特征已經(jīng)被賦予了臨床上的診斷價(jià)值。 MitoGenetics公司的Kirk Mantione就是鐘情于芯片技術(shù)的典型例子。他說“我會(huì)一直使用芯片，其結(jié)果更容易解讀?！?/p> Mantione使用芯片對(duì)自己開發(fā)的藥物進(jìn)行評(píng)估，在細(xì)胞系和動(dòng)物中分析這些藥物對(duì)基因表達(dá)的影響。芯片可以快速給出結(jié)果，展示藥物對(duì)特定基因的作用。不過Mantione也希望用RNA-seq研究那些還不成熟的生物模型，或者尋找之前沒有發(fā)現(xiàn)的轉(zhuǎn)錄本多態(tài)性。 對(duì)芯片仍是情有獨(dú)鐘有時(shí)候只是想要對(duì)新數(shù)據(jù)和舊數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，因?yàn)樗械臄?shù)據(jù)以同樣的方式獲得，比較起來自然更為容易。 精明做法：強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，效果翻倍！ Affymetrix公司建議大家先用芯片快速篩查大量樣本，然后用這些結(jié)果指導(dǎo)RNA-seq。此外，芯片也可以用來驗(yàn)證RNA-seq的數(shù)據(jù)。 | 
