Hva er genuttrykksprofilering?

Genuttrykksprofilering er en måte å måle aktivitetsnivået til tusenvis av gener på samtidig. Å identifisere genuttrykksmønstre i en organisme er neste trinn etter at genomet til en organisme er blitt sekvensert. Genekspresjonsprofilering eksperimenter blir vanligvis utført på hele genomet til en organisme på en gang. Å måle genuttrykknivåer i en organisme gir et bilde av hvordan organismenes celler fungerer i løpet av cellesyklusen, eller som svar på spesifikke stimuli.

Generene til en organisme kan være i en av to tilstander: slått på eller slått av. Når et gen er slått på, blir det transkribert til messenger-RNA, som gir instruksjonene for å lage proteinet som er kodet for av genet. Når gener er slått på, sies de at de kommer til uttrykk. Når et gen er slått av, blir det ikke transkribert til mRNA og blir ikke uttrykt.

Til og med en encellet organisme inneholder DNA tusenvis av gener, men bare en brøkdel av disse genene er tilkoblet når som helst. Mønsteret for genuttrykk i en celle på et bestemt tidspunkt blir referert til som dets genprofil. Å se på hvilke typer gener som er slått på i en celle, kan gi store mengder betydelig informasjon om celler og organismer.

I et genekspresjonsprofileringseksperiment blir DNA-mikroarray-teknologi brukt for å oppnå en måling av relativ aktivitet av tidligere sekvenserte gener. Disse eksperimentene involverer typisk måling av mengder mRNA i en kontrollinnstilling og i en eksperimentell setting, for å bestemme effekten av en eller flere variabler på genuttrykk. Å bruke en kontroll er viktig fordi det fastsetter baseline mRNA nivåer for normale cellulære forhold.

Å se på hvordan mRNA-nivåene endres som respons på stimuli viser hvordan cellulære behov for proteiner endres som respons på nye miljøforhold. Denne informasjonen er nyttig for rene forskningsformål, men kan også være viktig i medisin. Hvis for eksempel brystkreftceller brukes i DNA-mikroanalyse, kan en profil vise at i en kreft i brystcellene er en viss type reseptor aktiv som normalt er inaktiv. Hvis reseptoren viser seg å være kreftspesifikk, kan det vise seg å være et effektivt medikamentelt mål.

Genuttrykksprofilering har faktisk blitt brukt som et prognostisk tiltak for brystkreft. Dette er nyttig fordi kvinner på samme sykdomsstadium kan svare veldig forskjellig på behandlingen, og har veldig forskjellige prognoser. Å bruke DNA-mikroanalyse for å bygge opp genuttrykksprofiler har vist i minst en studie at en viss genuttrykksprofil i brystkreftceller korrelerer med dårlig prognose. Denne bruken av genuttrykksprofileringsteknologi hjelper til med å identifisere kvinner som kan ha fordel av mer aggressiv behandling.