遺伝子発現プロファイリングとは何ですか？

遺伝子発現プロファイリングは、数千の遺伝子の活性レベルを同時に測定する方法です。 生物の遺伝子発現パターンを特定することは、生物のゲノムが配列決定された後の次のステップです。 遺伝子発現プロファイリング実験は通常、生物のゲノム全体に対して一度に実行されます。 生物の遺伝子発現レベルを測定すると、細胞周期中または特定の刺激に応答して生物の細胞がどのように機能するかがわかります。

生物の遺伝子は、オンまたはオフの2つの状態のいずれかになります。 遺伝子のスイッチを入れると、メッセンジャーRNAに転写され、遺伝子によってコードされるタンパク質を作成するための指示が提供されます。 遺伝子のスイッチを入れると、遺伝子は発現していると言われます。 遺伝子がオフに切り替えられると、mRNAに転写されず、発現しません。

単細胞生物のDNAにも数千の遺伝子が含まれていますが、それらの遺伝子の一部のみがいつでもオンになります。 特定の時点での細胞内の遺伝子発現のパターンは、その遺伝子プロファイルと呼ばれます。 細胞内でスイッチがオンになっている遺伝子の種類を調べると、細胞と生物に関する大量の重要な情報を得ることができます。

遺伝子発現プロファイリング実験では、DNAマイクロアレイ技術を使用して、以前に配列決定された遺伝子の相対活性の測定値を取得します。 これらの実験では、通常、コントロール設定および実験設定でmRNAの量を測定し、遺伝子発現に対する1つまたは複数の変数の影響を判断します。 コントロールを使用することは、正常な細胞状態のベースラインmRNAレベルを確立するため重要です。

刺激に応じてmRNAレベルがどのように変化するかを見ると、新しい環境条件に応じてタンパク質に対する細胞のニーズがどのように変化するかがわかります。 この情報は、純粋な研究目的に役立ちますが、医学においても重要です。 たとえば、乳癌細胞がDNA微量分析に使用される場合、プロファイルは、癌性乳房細胞では通常は不活性である特定のタイプの受容体が活性であることを示す場合があります。 受容体が癌特異的であることが示されている場合、それは効果的な薬物標的であることが証明される可能性があります。

実際、遺伝子発現プロファイリングは、乳がんの予後の尺度として使用されています。 病気の同じ段階にある女性は治療に対して非常に異なる反応を示し、予後が非常に異なるため、これは有用です。 DNAマイクロ分析を使用して遺伝子発現プロファイルを構築することは、少なくとも1つの研究で、乳がん細胞の特定の遺伝子発現プロファイルが予後不良と相関していることが示されています。 遺伝子発現プロファイリング技術のこのアプリケーションは、より積極的な治療から利益を得る可能性のある女性を特定するのに役立ちます。