Wat is DNA Microarray?
DNA-microarray-technologie wordt gebruikt in genetisch en medisch onderzoek om wetenschappers in staat te stellen de activiteit van meerdere duizenden genen tegelijkertijd te bestuderen, evenals de relatie daartussen. In het verleden konden wetenschappers slechts enkele genen tegelijk analyseren. Met de introductie van DNA-microarraire technologie kan de activiteit van duizenden genen tegelijkertijd worden gevolgd. Sommige van de gezondheidsproblemen die wetenschappers met deze technologie gebruiken om genactiviteit te onderzoeken, zijn onder meer hartaandoeningen, kanker en obesitas. Het stelt wetenschappers ook in staat om kankers te classificeren op basis van waar ze vandaan komen en het patroon van genactiviteit in de tumorcel.
Een DNA-microarray bestaat uit een dia ter grootte van een postzegel die moleculen bevat die bekend staan als DNA, de genetische code voor een organisme of een van de delen ervan. Het DNA wordt door een robotmachine in een specifieke volgorde en in een patroon van op regelmatige afstand van elkaar liggende horizontale en verticale lijnen op de dia geplaatst. Door de specifieke volgorde en afstand van het DNA kunnen wetenschappers de volgorde van de gebruikte genen weten.
Voordat een wetenschapper de activiteit van een gen op de dia kan meten, moet een weefselmonster van een patiënt, meestal bloed, worden verzameld. Het weefselmonster wordt in een oplossing geplaatst en maakt het mogelijk mRNA te verzamelen, een product van een tot expressie gebracht gen dat informatie van een kern naar andere delen van een cel transporteert om eiwitten te maken. Het mRNA is complementair aan de DNA-streng waaruit het is gekopieerd.
Zodra het mRNA is verzameld, bindt een wetenschapper een fluorescerende kleurstof aan het mRNA en wordt het op de dia geplaatst door een robotmachine. Het mRNA dat complementair is aan het DNA zal binden met zijn complement. Omdat de volgorde van het DNA dat op het objectglaasje is geplaatst bekend is, geeft het mRNA dat aan het DNA bindt de specifieke DNA-sequentie aan die in de cel tot expressie wordt gebracht.
Om de genen te bekijken, meet een scanner de fluorescerende gebieden van de DNA-microarray. De helderheid van de fluorescerende kleurstof toont de activiteit van een gen en de afwezigheid van fluorescerende kleurstof geeft aan dat een gen niet actief is. Daarom, hoe helderder de fluorescerende kleurstof, hoe actiever het gen is. Hoe lichter de fluorescerende kleurstof, hoe minder actief het gen is.
Het kennen van de activiteit van een gen kan helpen om te bepalen of een gen dat tot overexpressie wordt gebracht, een specifieke ziekte kan veroorzaken. Als in een klinische setting al is vastgesteld dat de overexpressie van een gen een specifieke ziekte veroorzaakt, kan een weefselmonster van een patiënt worden genomen en kan een wetenschapper de DNA-microarray-technologie gebruiken om de expressie van het beoogde gen te meten om te helpen bepalen als een specifiek gen de oorzaak kan zijn van de ziekte die de patiënt heeft. DNA-microarray is een krachtige manier om te bepalen welke genen betrokken zijn bij het veroorzaken van een specifieke ziekte.