Wat is een genoommicroarray?
De genoommicroarray, ook bekend als een deoxyribonucleïnezuur (DNA) microarray, is een type genetica -technologie waarmee wetenschappers de niveaus van genexpressie kunnen bepalen. In levende organismen wordt een gen tot expressie gebracht wanneer het DNA van dat gen wordt gedecodeerd door een reeks processen in een eiwit, dat een specifieke functie in een cel dient. Door de niveaus van genexpressie in een gegeven monster te meten, kunnen onderzoekers erachter komen welke genen het meest actief zijn. Microarray -technologie wordt met name gebruikt in de geneeskunde om te leren over de genetische aspecten van ziekten zoals kanker.
Wanneer een gen tot expressie wordt gebracht in een organisme, wordt DNA gedecodeerd in een eiwit door een reeks stappen. Segmenten van het gen worden getranscribeerd op een messenger -ribonucleïnezuur (mRNA) -sjabloon, een enkel gestrand molecuul dat complementair is aan één streng van het oorspronkelijke DNA -molecuul. Dit mRNA draagt de genetische informatie uit de kern van de cel naar de plaats van eiwitsynthese. Een genoom microarray REVerkaderingen welke genen het meeste mRNA genereren - en bij uitbreiding welke genen op het hoogste expressieniveau werken.
De genoommicroarray is een glazen of siliciumchip met een reeks microscopische stippen DNA bevestigd aan het oppervlak. De specifieke sequenties van DNA, sondes genoemd, worden gekozen op basis van de genen die onderzoekers willen bestuderen. Een hele genoom microarray bevat sequenties uit het hele genoom, terwijl een gerichte microarray DNA bevat uit alleen bepaalde genen.
Bij ziektonderzoek zou de microarray op de volgende manier worden gebruikt. Ten eerste zou een monster van gezond weefsel en ziek weefsel van het onderwerp worden gehaald. MRNA uit beide monsters zou worden geïsoleerd door een reeks chemische technieken. Elk monster zou worden gecombineerd met een andere etiketteringsoplossing die bestaat uit subeenheden die bekend staan als nucleotiden, gemodificeerd om fluorescentie op te nemen, wat zou doenBind vervolgens aan de mRNA -moleculen om fluorescerend complementair DNA (cDNA) te creëren. Het zieke monster kan bijvoorbeeld worden gelabeld met rode fluorescentie en het gezonde monster met groene fluorescentie.
Wanneer elk monster wordt gespoeld op een genoommicroarray, hybridiseren een deel van het cDNA uit de monsters van de monsters, of binding, met het DNA op de chip. Dit zorgt ervoor dat verschillende kleuren en fluorescentieniveaus verschijnen. Als een gen in een monster bijvoorbeeld zeer actief was, zou het veel mRNA produceren, wat op de microarray zou verschijnen als een sterke fluorescerende kleur. Door de visuele steekproefgegevens samen te voegen met behulp van een scanner, kunnen onderzoekers bepalen of een bepaald gen meer tot expressie wordt gebracht in het zieke weefsel of het gezonde weefsel.
In het bovenstaande voorbeeld zou een groene stip aangeven dat het gen meer tot expressie werd gebracht in gezond weefsel, omdat de dominantie van de groene fluorescentie aangeeft dat de gezonde monster -mRNA's talrijker waren dan de ongezonde. Een rode stip geeft aan dat thE -gen produceerde meer mRNA's in het zieke weefsel en was actiever onder ziektekosten. Gele stippen zouden betekenen dat het gen evenzeer tot expressie wordt gebracht in zowel gezond als ziek weefsel. Onderzoekers kunnen deze informatie gebruiken om te bepalen welke genen actiever zijn in een zieke cel en hoe dergelijke veranderingen andere genen in de cel beïnvloeden. Genoom microarrays kunnen niet alleen worden gebruikt om ziekten te onderzoeken en te diagnosticeren zoals kanker en hartaandoeningen, maar ook mogelijk om te leren hoe ze kunnen behandelen door gerichte therapie.