Hvad er mikroarray-analyse?
DNA-mikroarray-analyse anvendes i molekylærbiologi og diagnostisk medicin til at bestemme, hvilke gener i en celle, der er tændt på et bestemt tidspunkt. Denne teknik er kendt som et multipleksassay, fordi den kan måle tusinder af prøver i et enkelt assay. DNA-mikroanalyseteknikker anvendes til at fortolke data fra assays udført på RNA såvel som DNA afhængigt af de særlige krav i eksperimentet.
Grundlaget for DNA-mikroarray-analyse er den høje specificitet af DNA-molekyler og evnen til at vælge unikke DNA-sekvenser til at repræsentere et bestemt gen. Et mikroarray-analyseeksperiment udføres på en fast overflade lavet af en glas- eller silikonchip, hvorpå der er lagt en kemisk matrix. På overfladen af matrixen er DNA- eller RNA-prober indrettet i ordnede rækker.
Når chippen er blevet konfigureret med de krævede sonder, forberedes cellerne, der undersøges. For at fremstille cellerne skal de brydes åbne, så de nukleinsyrer, de indeholder, kan isoleres. En række reagenser tilsættes for at ekstrahere og koncentrere nukleinsyrerne indeholdt i cellerne. Dernæst sættes nukleinsyreekstrakten til chippen, der derefter overlades i flere timer for at give tid for sonderne til at interagere og binde til de cellulære nukleinsyrer. Endelig sættes en yderligere række reagenser til chippen for at identificere steder, hvor cellulære nukleinsyrer er bundet til sonder.
Microarray-analyse anvendes derefter til at bestemme, hvilke prober, der har været i stand til at detektere cellulære nukleinsyrer. Dette er ofte en kompleks analyse, da en enkelt chip kan indeholde titusinder af unikke sonder. Rækkefølgen af sonderne på chippen gemmes i en computerdatabase, så der let kan opnås resultater. Ved hjælp af chip og database kan en videnskabsmand udvikle en liste over gener, der er bundet til sonder og derfor var til stede i den originale cellulære ekstrakt.
Mikroarray-analyseteknikken bruges almindeligvis i genekspressionsprofilering. I denne type eksperiment indstilles mikroarrayet til at undersøge mønster af genekspression i celler. Prober for generne af interesse er inkluderet i mikroarray, og når eksperimentet er afsluttet, kan mikroarray-dataanalyse bestemme, hvilke af generne, der blev undersøgt, blev tændt på et bestemt tidspunkt.
Andre anvendelser til denne teknik inkluderer komparativ genomisk hybridisering og SNP-detektion. Sammenlignende genomisk hybridisering er en test, der undersøger genomisk indhold i celler fra beslægtede organismer. Denne type assay giver information om de genetiske forhold mellem forskellige arter.
SNP-detektion er en teknik, der kan bruges til retsmedicinsk analyse, genetisk bindingsanalyse og vurdering af genetiske sygdomsrisici. SNP'er er enkeltnukleotidpolymorfismer, placeringer på genomet, hvor der er to mulige baseparssekvenser. SNP'er kan tilvejebringe en række nyttige genetiske oplysninger på grund af det faktum, at der findes forskellige SNP-variationer i forskellige etniske og geografiske populationer.