マイクロアレイ技術とは何ですか？

私たちの体のほぼすべての細胞は、同じデオキシリボ核酸（DNA）を含み、すべて同じ遺伝子を持っています。 ただし、特定の細胞ですべての遺伝子が使用されているわけではありません。 各細胞タイプでは、特定の遺伝子のみが「スイッチオン」されています。 たとえば、肝臓の細胞は筋肉細胞とは異なる機能を発揮します。これは、異なる細胞で遺伝子が発現しているためです。 マイクロアレイ技術は、どの遺伝子が体全体の特定の細胞クラスで使用されているかを確認できるように進化した技術です。

マイクロアレイ技術は、科学者がさまざまな細胞でどの遺伝子のスイッチがオンになっているか、および細胞がどのように彼らが示す特殊化を達成するかを発見するのに役立ちます。 典型的なマイクロアレイ実験では、DNA分子は顕微鏡スライド上の特定の所定のスポットに配置されます。 このDNA分子の配列は非常に小さいため、マイクロアレイと呼ばれ、マイクロアレイテクノロジーがその名前を取得した場所です。

マイクロアレイが組織化されると、メッセンジャーRNA（mRNA）として知られるリボ核酸（RNA）のタイプが特定のタイプの細胞から分離されます。 mRNAは、細胞内の1つまたは複数の遺伝子の有効な複製として機能するため、どの遺伝子がその細胞で発現されているかを示す良い指標となります。 mRNAが分離されたら、蛍光色素をそれに加えて、顕微鏡下で見やすくします。 この時点で、mRNAはスライド上のDNAマイクロアレイに追加されます。

2種類の遺伝物質がスライド上で混合されると、mRNAは元々の遺伝子を表す場所でDNAに付着します。 すべての遺伝子が細胞によって発現されるわけではないため、mRNAはDNAサンプルのすべての遺伝子に付着しません。 マイクロアレイ内のDNAに付着できないmRNAは洗い流され、先に添加された色素により付着しているmRNAがはっきりと見えるようになります。 mRNAが付着するDNA上の場所は、別個の既知の遺伝子です。 したがって、このマイクロアレイ技術の適用により、研究者は特定の細胞タイプによってどのタイプの遺伝子が発現しているかを確認できます。

マイクロアレイ技術の使用は、主に医学とバイオテクノロジーの分野に焦点を当てています。 遺伝子および異なる細胞が発現する遺伝子の発見とは別に、これらの技術によって行われた発見に照らして新薬を設計することもできます。 また、マイクロアレイ技術は、以前は不可能であった方法で、癌を含む疾患を診断および研究できることを意味します。