Wat is Microarray-analyse?
DNA-microarray-analyse wordt in de moleculaire biologie en diagnostische geneeskunde gebruikt om te bepalen welke genen in een cel op een bepaald tijdstip worden ingeschakeld. Deze techniek staat bekend als een multiplex-assay, omdat deze duizenden monsters in een enkele assay kan meten. DNA-microanalysetechnieken worden gebruikt om gegevens van analyses op RNA en DNA te interpreteren, afhankelijk van de specifieke vereisten van het experiment.
De basis van DNA-microarray-analyse is de hoge specificiteit van DNA-moleculen en het vermogen om unieke sequenties van DNA te kiezen om een bepaald gen te vertegenwoordigen. Een microarray analyse-experiment wordt uitgevoerd op een vast oppervlak gemaakt van een glas- of siliconenchip waarop een chemische matrix wordt gelegd. Op het oppervlak van de matrix staan DNA- of RNA-sondes in geordende rijen opgesteld.
Zodra de chip is opgesteld met de vereiste sondes, worden de cellen die worden bestudeerd voorbereid. Om de cellen te bereiden, moeten ze worden opengebroken zodat de nucleïnezuren die ze bevatten kunnen worden geïsoleerd. Een reeks reagentia wordt toegevoegd om de nucleïnezuren in de cellen te extraheren en te concentreren. Vervolgens wordt het nucleïnezuur-extract aan de chip toegevoegd, die vervolgens enkele uren wordt gelaten om de probes tijd te geven om te interageren en te binden aan de cellulaire nucleïnezuren. Ten slotte wordt een verdere reeks reagentia aan de chip toegevoegd om locaties te identificeren waar cellulaire nucleïnezuren aan probes zijn gebonden.
Microarray-analyse wordt vervolgens gebruikt om te bepalen welke probes cellulaire nucleïnezuren hebben kunnen detecteren. Dit is vaak een complexe analyse, omdat een enkele chip tienduizenden unieke sondes kan bevatten. De volgorde van de sondes op de chip wordt opgeslagen in een computerdatabase zodat gemakkelijk resultaten kunnen worden verkregen. Met behulp van de chip en de database kan een wetenschapper een lijst met genen ontwikkelen die aan probes zijn gebonden en die daarom aanwezig waren in het oorspronkelijke cellulaire extract.
De microarray-analysetechniek wordt vaak gebruikt in genexpressieprofilering. In dit type experiment is de microarray opgezet om patronen van genexpressie in cellen te onderzoeken. Probes voor de genen van belang zijn opgenomen op de microarray, en wanneer het experiment is voltooid, kan microarray data-analyse bepalen welke van de onderzochte genen op een bepaald moment waren ingeschakeld.
Andere toepassingen voor deze techniek omvatten vergelijkende genomische hybridisatie en SNP-detectie. Vergelijkende genomische hybridisatie is een test die de genomische inhoud in cellen van verwante organismen onderzoekt. Dit type test geeft informatie over de genetische relaties tussen verschillende soorten.
SNP-detectie is een techniek die kan worden gebruikt bij forensische analyse, genetische koppelingsanalyse en beoordeling van genetische ziekterisico's. SNP's zijn enkele nucleotide polymorfismen, locaties op het genoom waarop er twee mogelijke basenpaarsequenties zijn. SNP's kunnen een scala aan nuttige genetische informatie bieden vanwege het feit dat er verschillende SNP-variaties bestaan in verschillende etnische en geografische populaties.