Cos'è il DNA Microarray?
La tecnologia del microarray di DNA viene utilizzata nella ricerca genetica e medica per consentire agli scienziati di studiare contemporaneamente l'attività di diverse migliaia di geni, nonché la relazione tra di essi. In passato, gli scienziati erano in grado di analizzare solo pochi geni contemporaneamente. Con l'introduzione della tecnologia microarraria del DNA, l'attività di migliaia di geni può essere monitorata contemporaneamente. Alcune delle condizioni di salute che gli scienziati usano questa tecnologia per ricercare l'attività dei geni includono malattie cardiache, cancro e obesità. Inoltre, consente agli scienziati di classificare i tumori in base alla loro origine e al modello di attività genica nella cellula tumorale.
Un microarray di DNA è costituito da una diapositiva delle dimensioni di un francobollo che contiene molecole note come DNA, il codice genetico di un organismo o una delle sue parti. Il DNA viene posizionato sulla diapositiva in una sequenza specifica e in uno schema di linee orizzontali e verticali regolarmente distanziate da una macchina robotizzata. La sequenza e la spaziatura specifiche del DNA consentono agli scienziati di conoscere la sequenza dei geni utilizzati.
Prima che uno scienziato sia in grado di misurare l'attività di un gene sulla diapositiva, è necessario raccogliere un campione di tessuto di un paziente, di solito sangue. Il campione di tessuto viene inserito in una soluzione e consente la raccolta di mRNA, un prodotto da un gene espresso che trasporta informazioni da un nucleo ad altre parti di una cellula per produrre proteine. L'mRNA è complementare al filamento di DNA da cui è stato copiato.
Una volta che l'mRNA viene raccolto, uno scienziato legherà un colorante fluorescente all'mRNA e verrà posizionato sul vetrino da una macchina robotizzata. L'mRNA che è complementare al DNA si legherà con il suo complemento. Poiché la sequenza del DNA che è stata posizionata sulla diapositiva è nota, l'mRNA che si lega al DNA indica la sequenza specifica di DNA che è espressa nella cellula.
Per visualizzare i geni, uno scanner misurerà le aree fluorescenti del microarray di DNA. La luminosità del colorante fluorescente mostra l'attività di un gene e l'assenza di colorante fluorescente indica che un gene non è attivo. Pertanto, più luminoso è il colorante fluorescente, più attivo è il gene. Più leggero è il colorante fluorescente, meno attivo è il gene.
Conoscere l'attività di un gene può aiutare a determinare se un gene che è sovraespresso può causare una malattia specifica. In un contesto clinico, se la sovraespressione di un gene è già stata determinata per causare una malattia specifica, un campione di tessuto può essere prelevato da un paziente e uno scienziato può utilizzare la tecnologia del microarray di DNA per misurare l'espressione del gene bersaglio per aiutare a determinare se un gene specifico potrebbe essere la causa della malattia che ha il paziente. Il microarray di DNA è un modo efficace per determinare quali geni sono coinvolti nella causa di una malattia specifica.