¿Qué es un microarray del genoma?
El microarrays del genoma, también conocido como microarrays de ácido desoxirribonucleico (ADN), es un tipo de tecnología genética que permite a los científicos determinar los niveles de expresión génica. En los organismos vivos, se expresa un gen cuando el ADN de ese gen se decodifica a través de una serie de procesos en una proteína, que sirve una función específica en una célula. Al medir los niveles de expresión génica en una muestra dada, los investigadores pueden descubrir qué genes son más activos. La tecnología de microarrays se usa particularmente en medicina para aprender sobre los aspectos genéticos de enfermedades como el cáncer.
Cuando un gen se expresa en un organismo, el ADN se decodifica en una proteína a través de una serie de pasos. Los segmentos del gen se transcriben en una plantilla de ácido ribonucleico mensajero (ARNm), una molécula varada única que es complementaria a una cadena de la molécula de ADN original. Este ARNm lleva la información genética fuera del núcleo de la célula al sitio de síntesis de proteínas. Un genoma de microarray reLas ternas que genes están generando la mayor cantidad de ARNm, y, por extensión, qué genes están operando al más alto nivel de expresión.
La microarray del genoma es un vidrio o un chip de silicio con una serie de puntos microscópicos de ADN unidos a su superficie. Las secuencias específicas de ADN, llamadas sondas, se eligen en función de los genes que los investigadores desean estudiar. Un microarray de genoma completo contiene secuencias de todo el genoma, mientras que un microarray enfocado contiene ADN de solo ciertos genes.
En la investigación de enfermedades, la microarray se utilizaría de la siguiente manera. Primero, se tomaría una muestra de tejido sano y tejido enfermo del sujeto. El ARNm de ambas muestras se aislaría a través de una serie de técnicas químicas. Cada muestra se combinaría con una solución de marcado diferente formada por subunidades conocidas como nucleótidos, modificados para incluir fluorescencia, queluego unirse a las moléculas de ARNm para crear ADN complementario fluorescente (ADNc). Por ejemplo, la muestra enferma podría marcarse con fluorescencia roja y la muestra sana con fluorescencia verde.
Cuando cada muestra se descarga en un microarray del genoma, algunos de los ADNc de las muestras hibridan, o unión, con el ADN en el chip. Esto hace que aparezcan diferentes colores y niveles de fluorescencia. Si un gen en una muestra fuera altamente activo, por ejemplo, produciría muchos ARNm, que aparecería en la microarrays como un color fluorescente fuerte. Al fusionar los datos de la muestra visual utilizando un escáner, los investigadores pueden determinar si un gen en particular se expresa más en el tejido enfermo o el tejido sano.
En el ejemplo anterior, un punto verde indicaría que el gen se expresó más en tejido sano, ya que el dominio de la fluorescencia verde indica que los ARNm de muestra sanos eran más numerosos que los poco saludables. Un punto rojo indica que thEl gen E estaba produciendo más ARNm en el tejido enfermo y era más activo en afecciones de la enfermedad. Los puntos amarillos significarían que el gen se expresa igualmente en el tejido sano y enfermo. Los investigadores pueden usar esta información para determinar qué genes son más activos en una célula enferma y cómo tales cambios afectan a otros genes en la célula. Los microarrays del genoma se pueden usar no solo para investigar y diagnosticar enfermedades como el cáncer y la enfermedad cardíaca, sino también para aprender a tratarlos a través de la terapia dirigida.