Hvad er genekspressionprofilering?
Genekspressionsprofilering er en måde at måle aktivitetsniveauerne for tusinder af gener på samme tid. Identificering af genekspressionsmønstre i en organisme er det næste trin efter, at genomet til en organisme er blevet sekventeret. Genekspressionsprofileringseksperimenter udføres normalt på hele genomet i en organisme på en gang. Måling af genekspressionsniveauer i en organisme giver et billede af, hvordan organismenes celler fungerer under cellecyklussen, eller som svar på specifikke stimuli.
Generene for en organisme kan være i en af to tilstande: tændt eller slukket. Når et gen er tændt, bliver det transkriberet til messenger-RNA, som giver instruktionerne til fremstilling af det protein, som kodes af genet. Når gener er tændt, siges de at blive udtrykt. Når et gen er slukket, transkriberes det ikke til mRNA og udtrykkes ikke.
Selv en encellet organisme-DNA indeholder tusinder af gener, men kun en brøkdel af disse gener er tændt når som helst. Mønstret af genekspression inden i en celle på et bestemt tidspunkt kaldes dets genprofil. Ser man på de typer gener, der er tændt i en celle, kan det give store mængder af betydelig information om celler og organismer.
I et genekspressionsprofileringseksperiment anvendes DNA-mikroarray-teknologi til opnåelse af en måling af relativ aktivitet af tidligere sekventerede gener. Disse eksperimenter involverer typisk måling af mængder af mRNA i en kontrolindstilling og i en eksperimentel indstilling for at bestemme virkningerne af en eller flere variabler på genekspression. Brug af en kontrol er vigtig, fordi det fastlægger baseline-mRNA-niveauer til normale cellulære forhold.
Ser man på, hvordan mRNA-niveauer ændres som respons på stimuli, viser, hvordan cellulære behov for proteiner ændrer sig som respons på nye miljøforhold. Denne information er nyttig til rent forskningsformål, men kan også være vigtig i medicinen. For eksempel, hvis brystkræftceller anvendes i DNA-mikroanalyse, kan en profil muligvis vise, at i en kræftformet brystcelle er en bestemt type receptor aktiv, som normalt er inaktiv. Hvis receptoren viser sig at være kræftspecifik, kan den vise sig at være et effektivt lægemiddelmål.
Genekspressionsprofilering er faktisk blevet brugt som en prognostisk foranstaltning for brystkræft. Dette er nyttigt, fordi kvinder på samme sygdomsstadium kan reagere meget forskelligt på behandlingen og har meget forskellige prognoser. Brug af DNA-mikroanalyse til at opbygge genekspressionsprofiler har vist i mindst en undersøgelse, at en bestemt genekspressionsprofil i brystkræftceller korrelerer med dårlig prognose. Denne anvendelse af genekspressionsprofileringsteknologi hjælper med at identificere kvinder, der kan drage fordel af mere aggressiv behandling.