Che cos'è l'analisi di microarray?

L'analisi del microarray di DNA viene utilizzata nella biologia molecolare e nella medicina diagnostica per determinare quali geni in una cellula vengono attivati ​​in un determinato momento. Questa tecnica è nota come test multiplex, poiché può misurare migliaia di campioni in un singolo test. Le tecniche di microanalisi del DNA vengono utilizzate per interpretare i dati dei test effettuati sull'RNA e sul DNA, a seconda dei requisiti particolari dell'esperimento.

La base dell'analisi del microarray del DNA è l'elevata specificità delle molecole di DNA e la capacità di scegliere sequenze uniche di DNA per rappresentare un particolare gene. Un esperimento di analisi di microarray viene eseguito su una superficie solida costituita da un chip di vetro o silicone su cui è posata una matrice chimica. Sulla superficie della matrice le sonde di DNA o RNA sono allineate in file ordinate.

Una volta che il chip è stato impostato con le sonde richieste, vengono preparate le celle da studiare. Per preparare le cellule, devono essere aperte in modo da poter isolare gli acidi nucleici che contengono. Una serie di reagenti viene aggiunta per estrarre e concentrare gli acidi nucleici contenuti nelle cellule. Successivamente, l'estratto di acido nucleico viene aggiunto al chip, che viene quindi lasciato per diverse ore per consentire il tempo in cui le sonde interagiscono e si legano agli acidi nucleici cellulari. Infine, un'ulteriore serie di reagenti viene aggiunta al chip per identificare le posizioni in cui gli acidi nucleici cellulari si sono uniti alle sonde.

L'analisi dei microarray viene quindi utilizzata per determinare quali sonde sono state in grado di rilevare gli acidi nucleici cellulari. Questa è spesso un'analisi complessa, poiché un singolo chip può contenere decine di migliaia di sonde uniche. L'ordine delle sonde sul chip è memorizzato in un database di computer in modo che i risultati possano essere ottenuti facilmente. Usando il chip e il database, uno scienziato può sviluppare un elenco di geni che si sono legati alle sonde ed erano quindi presenti nell'estratto cellulare originale.

La tecnica di analisi dei microarray viene comunemente utilizzata nella profilazione dell'espressione genica. In questo tipo di esperimento, il microarray è impostato per esaminare i modelli di espressione genica nelle cellule. Le sonde per i geni di interesse sono incluse nel microarray e quando l'esperimento è completo, l'analisi dei dati del microarray può determinare quali dei geni studiati sono stati attivati ​​in un determinato momento.

Altri usi per questa tecnica includono l'ibridazione genomica comparata e il rilevamento SNP. L'ibridazione genomica comparativa è un test che esamina il contenuto genomico nelle cellule degli organismi correlati. Questo tipo di analisi fornisce informazioni sulle relazioni genetiche tra diverse specie.

Il rilevamento SNP è una tecnica che può essere utilizzata nell'analisi forense, nell'analisi del legame genetico e nella valutazione dei rischi di malattie genetiche. Gli SNP sono polimorfismi a singolo nucleotide, posizioni sul genoma in cui vi sono due possibili sequenze di coppie di basi. Gli SNP possono fornire una serie di informazioni genetiche utili a causa del fatto che esistono diverse variazioni SNP in diverse popolazioni etniche e geografiche.